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  • 2024-11-18

  • 发表了主题帖： 400G OSFP光模块的全面解析与应用

    随着数据流量的不断增长，尤其是云计算、大数据和人工智能等领域的需求不断增加，网络带宽的提升成为现代数据中心和通信网络的重要目标。400G OSFP光模块作为一种高性能、高密度的光模块，凭借其大带宽、高速传输的特点，已成为数据中心及高性能计算中心的核心通信组件。本文将详细介绍400G OSFP光模块的基本概念、协议分类、模块种类以及它在高性能计算中心中的应用，并结合实际数据进行分析，探讨其在未来网络演进中的作用。   目录   1. 400G OSFP光模块的介绍    1.1 什么是400G OSFP光模块？    1.2 400G OSFP光模块的协议    1.3 400G OSFP光模块的分类   2. 400G OSFP光模块在高性能计算中心中的应用    2.1 数据中心的带宽需求    2.2 OSFP模块在高性能计算中心中的重要性    2.3 OSFP光模块的优势与挑战   3. 结论 1. 400G OSFP光模块的介绍 1.1 什么是400G OSFP光模块？ 400G OSFP（Octal Small Form-Factor Pluggable）光模块是一种高速、高带宽、高密度的光模块，专门设计用于数据中心和通信网络中的大容量数据传输。OSFP模块的“Octal”指的是模块中包含的8个通道，每个通道可提供50Gbps的数据传输速率，从而支持总计400Gbps的带宽，满足现代数据中心和超大规模计算机系统对高速传输的需求。   OSFP光模块可以看作是QSFP光模块的升级版本，OSFP光模块的尺寸比QSFP光模块会略微大一点，相互不兼容。OSFP光模块采用4通道100G PAM4制式或者是8通道50G PAM4制式，在稍微大一点的空间里面，可以传输更高速率的，提供更高的宽带。OSFP光模块目前是适用于400G和800G网络的部署，其也有良好的扩展性和兼容性，可以延展到1.6T带宽。 1.2 400G OSFP光模块的协议 400G OSFP光模块的协议分为以下几种主要类型：   400G FR4：4个通道传输，单通道速率可达100G，实现了400G带宽，传输距离可达2km，适用于数据中心中短距离的连接。   400G LR4：400G LR4光模块采用100G PAM4波分服用技术，在单模光纤上，最远可传输10km，10km的传输距离可适用于大型超算中心光互联。   400G DR4：这款400G DR4的光模块传输距离是500m，比400G SR4传输距离稍远，但这款产品在功耗和成本上具有相对的优势。   400G SR8：采用50G PAM4制式，使用8通道，传输速率可达400G，在多模光纤上，进行短距离的传输，方便数据中心更密集的光互联环境。   400G SR4：采用100G PAM4制式。使用4通道，传输速率可达400G，在琢磨光纤上，进行短距离的传输，方便数据中心更密集的光互联环境。   在一款新的产品定型之前，总会有各种传输距离，各种接口形式的存在，可供选择也多，但随着应用的成熟，最终会有几款产品成为主流，并且可以完全满足不通应用场景的传输。 1.3 400G OSFP光模块的分类 根据不同的传输速率、传输介质以及传输距离，400G OSFP光模块可以分为以下几类：     如上图所显示的，400G QSFP光模块根据不通的传输距离和传输媒介，会有不通类型的适配于不同的应用场景。   2. 400G OSFP光模块在高性能计算中心中的应用 2.1 数据中心的带宽需求 随着大数据、云计算、人工智能和5G技术的快速发展，数据中心的带宽需求呈指数级增长。根据Cisco的最新数据显示，全球IP流量在2023年已达到每秒40ZB，而到2026年，全球数据中心流量预计将达到50ZB，其中大部分流量来自数据中心之间的通信。   为了应对这一巨大的带宽需求，传统的100G、200G甚至400G光模块已经逐渐无法满足不断扩展的数据中心规模。数据中心需要更高带宽、更低延迟的解决方案，以确保能够满足日益增长的数据流量需求。400G OSFP光模块凭借其高带宽、低延迟的特点，成为数据中心核心网络中不可或缺的一部分。 2.2 OSFP模块在高性能计算中心中的重要性 高性能计算（HPC）中心是现代计算和模拟工作的核心平台，涵盖了从气象预测到基因组学研究的各种领域。HPC对数据处理能力有极高要求，不仅需要强大的计算能力，还对数据传输和存储能力提出了更高的要求。   400G OSFP光模块作为一种支持高带宽、高速传输的光通信模块，在HPC中心的应用场景中尤为重要。其主要应用包括：   HPC集群高速互联：高性能计算HPC是一个计算机集群系统，用多个计算机系统连接在一起，实现综合计算能力的增强，而这些集群的连接就需要光纤和高速率光模块实现，400G OSFP光模块支持的高速率传输能够满足这种大型计算集群的互联。   存储区域网络（SAN）互联：当今网络架构系统需要交换机连接大量的存储设备，即服务器上面的端口数量增加，而目前我司的这款400G OSFP光模块能够满足高带宽的光连接，确保数据存储和处理的高效性及低延迟性。   3. 低延迟计算：400G OSFP光模块的是能够提供高带宽，低延迟的数据传输的，满足HPC的基本要求。 2.3 OSFP光模块的优势与挑战   优势： 高带宽：400G光模块的设计方案是通过8通道，单通道传输50G速率来实现总体400G速率的传输，目前该款产品满足了高性能计算中心高速率低延迟的需求。   低功耗：400G OSFP光模块在设计上更加关注低功耗，这对当前大型超算中心能源消耗过高的问题有一定的帮助，低功耗的产品能大大的节约能源，降低运营成本。   可扩展性：400G OSFP光模块的兼容性较强，目前市面上用的比较多的也有800G OSFP光模块，单通道的速率达到了100G，那么在设备支持速率升级的情况下，是可以实现升级到更高速率的。   高密度设计：400G OSFP光模块虽然在传输速率上相较于100G光模块有非常大的提升，但是在体积上确实只比100G的光模块稍大一点。这种大带宽占用空间很小，非常有利于数据中心的光纤连接密度的提升。 挑战： 高成本：目前400G OSFP光模块能生产的厂家比较少，虽然此款产品具有高性能，但是目前其成本也是高成本，尤其是在初步部署阶段，会给客户带来较大的经理压力，厂家应该不断的优化产品结构，降低整体成本。   技术难度：400G光模块的开发涉及到光芯片、光器件等各个方面， 400G OSFP光模块开发涉及到了更高精度光学设计和工艺制造，技术门槛不低，目前芯片供应链的稳定和器件方案的稳定是决定产品取胜的关键。 3. 结论 400G OSFP光模块在先进的高性能计算中心网络架构中得到了广泛应用，超大带宽和低延迟性满足了未来网络要求。将来400G OSFP光模块的应用将越来越广泛。解决了芯片供应链难题和器件方案的稳定性，将成为光模块厂家占领市场的关键因素。

  • 发表了主题帖： 400G QSFP-DD光模块：技术解析与应用前景

    400G光模块是光通信行业的主流产品。QSFP-DD是最常用的400G光模块产品封装。本文介绍了QSFP-DD光模块常见类型SR8、DR4、FR4、FR8、LR4、LR8、ER4、ER8和ZR，分析了各型号之间的区别和应用场景并对QSFP-DD与QSFP112及OSFP光模块进行了对比。 1. 400G QSFP-DD光模块概述 400G QSFP-DD光模块主要应用在数据中心、高性能计算领域。QSFP-DD模块在QSFP基础上增加了额外的信号通道，支持更高的数据传输速率。 2. 400G QSFP-DD光模块主要类型 400G QSFP-DD光模块的主要型号有：QSFP-DD SR8,QSFP-DD DR4,QSFP-DD FR4,QSFP-DD FR8,QSFP-DD LR4,QSFP-DD LR8,QSFP-DD ER4,QSFP-DD ER8,QSFP-DD ZR. 3. 400G QSFP-DD常见类型之间的区别  3.1 QSFP-DD FR4 和 QSFP-DD FR8 400G QSFP-DD FR4与400G QSFP-DD FR8光模块属于单模光模块，波长是CWDM4,最大传输距离都是2km,不同之处在于通道数和应用。 通道数：电口侧，QSFP-DD FR4和QSFP-DD FR8都是8通道53Gbps，光口测 支持4个106Gbps的通道，FR8支持8个50Gbps的通道。 应用：QSFP-DD FR4光模块适用于数据中心，QSFP-DD FR8光模块更高性能计算尝尽。  3.2 QSFP-DD LR4和QSFP-DD LR8 400G QSFP-DD LR4和400G QSFP-DD LR8光模块属于长距离传输解决方案，最大传输距离为10km。主要却别在于： 通道数：QSFP-DD LR4支持4个106Gbps的通道，QSFP-DD LR8支持8个53Gbps的通道。 应用：400G QSFP-DD LR4用于5G、云计算和物联网等场景，400G QSFP-DD LR8主要用于数据中心和电信网络。  3.3 QSFP-DD ER4和QSFP-DD ER8 400G QSFP-DD ER4和400G QSFP-DD ER8光模块属于长距离传输解决方案，“E”是Extended的缩写，表达扩展传输距离的意思,最大传输距离为40km。主要区别在于： 通道数：QSFP-DD ER4支持4个106Gbps的通道，QSFP-DD ER8支持8个53Gbps的通道。 应用：ER4适用于数据中心互联,以太网,IB互联,传输网等；ER8适用于大规模数据中心,广域网和城域网等应用场景。  4. QSFP-DD应用场景  4.1 数据中心内部 QSFP-DD SR8：最大传输距离100m；QSFP-DD DR4：最大传输距离100m。QSFP-DD DR4和QSFP-DD SR8适用于数据中心内部的短距离传输，如服务器之间的或机架之间互连。  4.2 数据中心之间 QSFP-DD FR4/FR8：最大传输距离2km，适用于数据中心与外部网络之间的连接、中距离通信网络等。 QSFP-DD LR4/LR8：最大传输距离10km，常用于数据中心之间的长距离传输。 QSFP-DD ER4/ER8：最大传输距离40km，适用于数据中心之间的超长距离传输，如跨城市的互连。 QSFP-DD ZR：最大传输距离80km，超长距离传输，如跨城市互连和跨洲际等。  5. 常见问题解答（FAQ） 5.1 QSFP-DD和QSFP112的区别 QSFP-DD支持8个53Gbps的通道，总传输速率为424Gbps；QSFP112整个封装的传输速率高达800G，支持4个112Gbps的通道，总传输速率为448Gbps。QSFP112和QSFP-DD都能够兼容QSFP+/QSFP28。  5.2 QSFP和OSFP的区别 OSFP（Octal Small Form Factor Pluggable）模块相较于QSFP-DD尺寸要更大一些，OSFP具有8个高速电气通道，支持200G、400G和800G速率。OSFP也不能向下兼容QSFP+/QSFP28

  • 2024-11-11

  • 发表了主题帖： 三种封装形式下的400G光模块概述

    流量爆发式增速需求：400G光模块应运而生 5G时代的到来，催生了4K高清视频，多维视频，高性能计算等各种领域的应用，从而大带宽、高并发比、及时性高要求促使网络流量通道底座的升级迭代，以实现更高效率的数据传输。采用的100G链路叠加，但是已有的光纤资源跟不上带宽要求的增长，因此更大带宽出入口的要求更加明显。从200G过渡到400G，事实证明不管是在数据中心的应用还是在长距离波分技术设备传输上，400G的端口增长的速度都是相当可观的。400G端口技术可以大幅度的提高链路传输效率，提升网络带宽，帮助大型互联网公司和运营商应对流量爆发式增长而带来的问题。   由传统数据中心到高性能超算中心的演变 互联网的发展引起的数据爆发式增长，对数据中心的数据处理和数据传输提出了新的挑战，动态迁移和高性能被提出来。从传统的数据中心三层架构模式（接入层-汇聚层-核心层）演变到到现在的大二层网络架构，即Spine/leaf架构；数据的流向也由传统的收敛式南北向到现在的分散式东西向。下图比较清晰的显示了传统数据中心和高性能数据中心在规模，网络架构，数据流量及流向，光模块端口数量和光模块速率上的区别。     为何400G光模块会成为高性能数据中心的主流应用方案？ 上文中提到高性能数据中心在规模上要比传统数据中心大得多，属于大流量传输，因而更需要多通道数量上高速率数据吞吐量的端口完成数据的快速交换和存储，即单位时间内能够传输的数据量越多，那么数据传输越快，成本约低。400G光模块采用的先进的PAM4调制技术，可以实现高速率，低延时的数据传输，同时降低成本。 什么是PAM4技术？ PAM4，即4-Level Pulse Amplitude Modulation，中文名叫做四电平脉冲幅度调制。PAM4采用4个不同的电平信号完成传输，比NRZ使用高、低两种电平信号表示数据逻辑信息翻了一倍的数据量。PAM4技术在400G和800G光模块方案应用中，成本更低，性能更稳定。   400G光模块在新型数据中心的光互联解决方案 武汉格凌科技面向数据中心提出了多种解决方案，主要包含以下几款：400G QSFP-DD SR8，400G QSFP-DD SR4，400G QSFP-DD DR4，400G QSFP-DD FR4，400G QSFP-DD AOC，400G QSFP-DD 1TO2/4 AOC，400G OSFP-RHS SR4，400G OSFP DR4，400G OSFP SR8 TO 2*QSFP56 AOC，400G QSFP112 SR4，400G QSFP112 DR4。     400G QSFP-DD SR8 400G QSFP-DD SR8是一款可热插拔的光收发模块，设计应用于高性能数据中心高速光模块RoCE主流解决方案，此款产品为8通道模块，单通道速率为53.125Gbps，接口使用MPO-16芯跳线，在OM3线缆上传输距离70米，在OM4线缆上可传输100米，该产品符合IEEE802.3协议标准。 400G QSFP-DD SR4 400G QSFP-DD SR4的封装形式是QSFP-DD，此款光模块在电口侧用的是50GPAM4调制方式，在光口侧是100GPAM4调制方式，可实现425Gbps速率的传输。在多模OM4的线缆上可支持100米的数据传输。 400G QSFP-DD DR4 400G QSFP-DD DR4其传输速率和封装形式与400G QSFP-DD SR4和400G QSFP-DD SR8一样，都是QSFP-DD封装，传输速率都是400G。此款产品是一款单模光模块，传输波长是1310nm，在单模光纤上可传输500米的距离，使用MPO-2 APC接口的单模光纤跳线。 400G QSFP-DD FR4 400G QSFP-DD FR4与400G QSFP-DD DR4一样，封装形式、传输速率和传输模式都一样。400G QSFP-DD FR4延续了合波和分波技术，将4路光合波或者是分波为一束，FR4比DR4能够传输更长距离，在接口为双LC的单模线缆上，可传输2km距离。   400G QSFP-DD AOC 400G QSFP-DD AOC有源光缆是400G系列AOC中常见的一款，该线缆电口侧是8*53.125Gbps PAM4调制模式，非气密性COB光学设计，MSA支持CMIS4.0，3.3V电源供电，400G端功耗小于8W，FEC条件下，在OM4多模光纤上最大长度可达100m，工作温度是0℃~70℃。我司现将AOC固件升级为卡扣式，这将大大减轻了布线过程中因为光模块故障原因而带来的繁琐拆线环节。 400G QSFP-DD 1TO2/4 AOC 400G QSFP-DD 1TO2/4 AOC有源光缆是属于分支光缆，可1分2或者是1分4。封装是QSFP-DD转QSFP56，电口侧是8*53.125Gbps PAM4调制模式，非气密性COB光学设计，MSA支持CMIS4.0，3.3V电源供电，400G端功耗小于8W，200G每端功耗小于4.5W， FEC条件下，在OM4多模光纤上最大长度可达100m，工作温度是0℃~70℃。我司现将AOC固件升级为卡扣式，这将大大减轻了布线过程中因为光模块故障原因而带来的繁琐拆线环节。 400G OSFP-RHS SR4 400G OSFP-RHS SR4是一款无散热器封装的400G光模块，电口侧是100GPAM4调制，4通道，光口侧是400GBASE-SR4。属于非气密性COB光学设计，MSA支持CMIS5.2，3.3V电源供电，功耗小于9W，采用MPO-12APC光接口，在多模光线上最远传输距离100米，工作壳温0℃~70℃。 400G OSFP DR4 400G OSFP DR4的封装是带散热的OSFP封装，电口侧是100GPAM4调制，4通道，光口侧是400GBASE-DR4。非气密性COB光学设计，采用硅光方案，MSA支持CMIS5.2，3.3V电源供电，功耗小于9W，采用MPO-12APC光接口，在单模光纤上最远传输距离500米，工作壳温0℃~70℃。 400G OSFP SR8 TO 2*QSFP56 AOC 400G OSFP SR8 TO 2*QSFP56 AOC是400G分2个200G有源光缆，该线缆的400G端光模块是400G OSFP SR8，电口侧是50G PAM4调制模式。我司现将AOC固件升级为卡扣式，这将大大减轻了布线过程中因为光模块故障原因而带来的繁琐拆线环节。 400G QSFP112 SR4 400G QSFP112 SR4是一款传输速率为400G，封装为QSFP112的多模光模块，电口采用100G PAM4调制，使用MPO-12 APC OM4的多模光纤最远可传输100米距离，工作壳温0℃~70℃。 400G QSFP112 DR4 400G QSFP112 DR4是一款传输速率为400G，封装为QSFP112的单模光模块，电口采用100G PAM4调制方式，光口侧是400GBASE DR4，非气密性光学设计硅光方案，功耗小于10W，在单模MPO-12 APC单模光纤上最远可传输500米，工作壳温0℃~70℃。     QSFP-DD、OSFP和QSFP112的区别是什么？ 上文对400G光模块各种型号的梳理，我们可以了解到400G光模块的封装形式主要有3种，即QSFP-DD、OSFP和QSFP112。那么这3种封装形式到底有什么区别呢？ 电口调制 从电口侧看，QSFP-DD的电口是8路50G PAM4调制方式，而QSFP112电口是4路100G PAM4调制方式，电口单通道速率是QSFP-DD的一倍。OSFP封装的光模块在电口侧可以是8路50G PAM4或者是4路100G PAM4调制方案。 尺寸兼容性 QSFP-DD封装和QSFP28封装是完全兼容的，从而尺寸和QSFP28也是一样的，在现有设备支持的情况下，可以直接更换模块配件，完成传输速率的升级迭代。OSFP封装因其带有散热装置，则其尺寸会比QSFP-DD略大一些，与100G的QSFP28封装不兼容。QSFP112封装的112的意思是单通道速率是112Gbps,400G QSFP112 SR4和400G QSFP112 DR4都为4路通道，那么整个光模块的速率就可以达到400G的传输速率，并且改模块也兼容100G QSFP28封装，也便于现有设备传输速率的更新迭代。 功耗 OSFP封装因为集成了散热器，与QSFP-DD和QSFP112封装相比，散热的性能更好，从而也就具有更低的功耗特征。光模块的功耗指标是如此的重要，不仅影响到光模块的性能和使用寿命，更是影响到整个数据中心的能源消耗和散热。那么OSFP集成了散热装置，在同等传输速率和距离的情况下，其消耗的能源更低，这对于大规模的数据中心和高性能超算中心系统尤为重要。能耗因素甚至成为了超算中心能否盈利的一个关键因素。     关于AOC卡口设计方案 之前AOC设计的方案，光纤线缆和光模块是集成一体式，用胶水固定，不可拆卸。这样的设计方案使得AOC线缆在布线过程中非常被动，如果任一一端的光模块出现故障，整根线缆抽出将非常麻烦。目前我司对AOC做了固件升级，用卡口的方式将线缆和光模块固定在一起，这样即实现了AOC的功能，同时也能在光模块出现故障的情况下，在不动线缆的情况下，即可对光模块拔出，进行故障排除或者更换。   400G光模块目前已经成为大型超算中心的主要连接方案，各大光模块厂家的出货量非常可观。随着应用的增长，400G光模块的稳定性和兼容性将会有很大的进步，尤其是客户关注的功耗参数指标上，相信在不久的将来，400G光模块的选型会减少，并且在性能各方面会比现阶段的产品更加稳定可靠。

  • 发表了主题帖： 数据中心主流选择：400G SR4光模块

    400G SR4光模块作为高速光通信技术的代表，近年来成为数据中心内部互连的主流选择。本文介绍400G SR4光模块的概述、封装形式、兼容性以及与400G SR8的区别，并探讨400G SR4价格。 1.400G SR4光模块概述 400G SR4光模块是一种传输速率为400Gbps的短距离多模光模块，使用MPO/MTP连接器通过多模光纤（MMF）进行传输，适用于数据中心内部的互连，传输距离100米以内。 2.400G SR4光模块封装形式 400G SR4光模块有QSFP-DD、QSFP112和OSFP三种封装形式： 2.1.400G QSFP-DD SR4光模块是目前400G光模块最常用的封装形式之一。400G QSFP-DD SR4电口侧的调制方式是8通道传输，单通道速率50G。光口侧为4个并行的传输通道，单通道传输速率为100G。QSFP-DD 400GBASE-SR4适用于100米以内数据传输。 2.2. 400G QSFP112 SR4：QSFP112是一种新型的400G光模块封装形式，具有数字诊断监控功能(DDM)和控制功能。具有4个相同且独立的通道，通过四个106.25Gbps的通道实现425Gbps的总传输速率,传输距离50m。 2.3.400G OSFP SR4：OSFP-RHS 400GBASE-SR4光模块设计应用于400G以太网链路，支持热拔插，采用100G PAM4和VCSEL技术，在系统开启FEC的前提下，可以通过4对多模光纤实现100m以内的425Gbps数据互连，传输距离100米。 3.400G SR4兼容光模块 格凌科技400G SR4光模块具有良好的兼容性，400G QSFP-DD SR4、400G QSFP112 SR4、400G OSFP SR4能够兼容英伟达IB 9790，8700系列交换机，以太网SN5600系列，以及以太网华三交换机S9825/9827/锐捷交换机S6980/6990和英伟达CX6和CX7网卡等设备。 4.400G SR4和400G SR8的区别 400G SR4和400G SR8是两种不同的400G光模块，它们在传输方式和接口类型上有所区别： 4.1. 传输方式：400G SR4采用四个100Gbps的通道实现400Gbps的总传输速率，而400G SR8采用八个50Gbps的通道实现400Gbps的总传输速率。 4.2.接口类型：400G SR4使用MPO-12连接器，需要12根光纤（8根被使用，4根备用）。400G SR8使用MPO-16连接器，需要16根光纤 5.400G SR4价格 400G SR4光模块的价格受品牌、性能等影响。400G SR4光模块普遍的价格在几百美元。具体价格取决于型号、品牌、性能等。随着400G光模块的逐渐普及，400G SR4光模块价格会逐年降低。 400G SR4光模块作为新一代高速光通信技术的代表在数据中心中发挥了重要作用，为现代数据中心提供了更加全面和多样化的选择。在未来很长一段时间内，400G SR4光模块都会为数据中心提供可靠的网络解决方案。

  • 2024-11-04

  • 发表了主题帖： 400G DR4、FR4、LR4、SR8 QSFP-DD 光模块概述

    1.400G光模块中的QSFP-DD是指什么？ QSFP-DD是四通道小型可插拔（QSFP）-双密度（DD）的缩写，是QSFP-DD MSA组织定义的高速热插拔外形尺寸，是光通信行业实现高密度联网的关键部分。作为400G光模块外形尺寸的最佳选择，此QSFP-DD光模块使数据中心能够根据需求有效地增长和扩展云容量。 QSFP-DD与QSFP端口向前和向后兼容，也兼容现有的QSFP28光模块和AOC/DAC等。QSFP-DD连接器的电接口由8个电通道组成，每个通道以25Gb/s NRZ信号或50Gb/s PAM4信号运行，总带宽为200Gb/s或400Gb/s。 QSFP-DD可在单个交换机插槽中实现高达14.4Tb/s的聚合带宽。   不同类型的400G光模块的比较 2.市场上常见的 400G 光模块类型有哪些？ 2.1.400G DR4 QSFP-DD 光模块 400G DR4是一种光模块，设计用于QSFP-DD（四通道小型可插拔双密度）外形的400G以太网数据中心互连。在发射器端，此DR4模块将8通道50Gb/s（PAM4）电信号转换为4通道并行光输出数据，每个通道的数据速率为100Gb/s，总带宽为400Gbls。在接收器端，光收发器将4通道每通道100Gbp/s的并行光数据转换为400Gbp/s的总带宽，以支持8通道 50Gb/s PAM4电输出信号。 400G DR4 QSFP-DD 光模块、400G QSFP-DD DR4光模块通过MPO-12连接器在SMF（单模光纤）上实现传输。通常，QSFP-DD DR4封装的400G光模块在1310nm中心波长上支持最大500米的传输距离。该产品根据400G QSFP-DD多源协议 (MSA)设计了数字诊断功能。 2.2.400G FR4 QSFP-DD 光模块 400GBASE-FR4光模块是一款400Gbps热插拔光模块，采用QSFP-DD外形尺寸。400G FR4光模块在CWDM4中心波长1271/1291/1311/1331nm上集成4个独立通道，每通道运行速度为100Gbps。DSP和EML激光器中使用4个非制冷100 Gbps CWDM EML作为带有光复用器的光驱动器。它采用双工LC连接器作为光接口，支持单模光纤 (SMF) 上 400G以太网链路长达2公里的传输。 400G FR4 QSFP-DD光模块遵循与400G FR4的 100G Single Lambda MSA 规范和QSFP-DD MSA规范类似的协议。 2.3.400G LR4 QSFP-DD 光模块 400GBase LR4光纤模块采用内置Gearbox芯片设计，可将两个通道的电输入数据复用为单通道输出信号，然后将其调制到光接收器端。具体来说，DSP基础变速箱通过带有双工LC连接器的SMF（单模光纤）电缆将8个通道的25GBaud PAM4信号转换为4个通道的 50GBaud（PAM4）信号。这款400G LR4光模块产品具有FEC和全实时数字诊断监控功能，支持高达10km的传输距离。它定义了一个400Gb/s PHY，用于在1271、1291、1311 和1331nm的四个CWDM中心波长上运行。 格凌科技的400G LR4光模块具有与华为400G光模块和华三400G光模块相同的功能和质量，并且兼容性更好。 2.4.400G SR8 光模块 400G SR8是一款符合IEEE 802.3bs规范的四通道小型可插拔双密度光模块。该模块提供8个并行发射器和接收器通道，用于传输400G以太网信号。这8个独立通道中的每一个都能够实现 53.125Gbps（PAM4）数据速率，从而在100米长的 OM3 多模光纤光缆（带 MTP/MPO-16连接器）上聚合400Gb/s的总带宽。8个独立通道的中心波长为850nm。与DR4、FR4、LR4 QSFP-DD 400G光模块类似，400G SR8符合QSFP-DD MSA规范和IEEE 802.3bs协议。 总之目前400G光模块已经在国内的超算中心和智算中心得到了广泛应用，武汉格凌科技生产的400G光模块已批量出货，性能稳定，欢迎大家前来咨询。

  • 2024-10-28

  • 发表了主题帖： 400G光模块型号介绍

    近些年，信息传输的速度与容量需求正以前所未有的速度增长，400G光模块作为光通信领域的核心配件，发挥了越来越重要的作用。400G光模块型号繁多，特点和应用领域各有区别，它们不仅代表着光通信技术的最新成果，更是实现数据高速互联、支撑大容量业务传输的重要基石。 从技术层面来看，400G光模块采用了先进的PAM4调制编码技术，能够高效地利用光谱资源，且400G光模块能够很好的克服高速信号传输中的衰减与干扰问题，确保数据传输的稳定可靠。 市场上主流的400G光模块型号涵盖了从短距离（如SR4、SR8等，适用于数据中心内部连接）到长距离（如LR4、ER4等，支持跨数据中心或城域网互联）的多种应用场景，满足了不同行业对高性能网络连接的多样化需求。接下来本文对400G光模块的型号做一些介绍。 400G光模块常见的型号如下： 1.QSFP-DD 400GBASE-SR8 QSFP-DD 400GBASE-SR8 光模块采用多模光纤，支持 8 个并行的传输通道，每个通道的传输速率为 50Gbps，总传输速率达到 400Gbps。它适用于短距离数据传输，如数据中心内部的服务器到交换机的连接，传输距离一般在 100 米以内。 2.QSFP-DD 400GBASE-FR4 400G QSFP-DD FR4是一款使用单模光纤传输距离可达2km的400G光模块，400G FR4在电信号侧单通道速率是53.125Gb/S，共8个通道；在光信号测，这8路信号将被转换成4路光通道，单通道速率为106.25Gb/s，即将8路53.125Gb/s电信号转换为4路106.25Gb/s光信号，并将其复用成一路光信号进行425Gb/s光传输。 3.QSFP-DD 400GBASE-SR4 400G QSFP-DD SR4光模块电口侧采用了8*50G的调制，光口是支持4个并行的传输通道，单通道传输速率为100G。QSFP-DD 400GBASE-SR4适用于100米以内数据传输。与400G QSFP-DD SR8相比，减少了4个激光器，实现了更低的功耗且降低了成本。 4.QSFP-DD 400GBASE-DR4 QSFP-DD 400GBASE-DR4 属于硅光模块，使用单模光纤，通过 4 个波长的光信号进行传输，速率可达425Gbps，传输距离为500 米。QSFP-DD 400GBASE-DR4硅光模块适用于数据中心内部的中距离连接。 5.QSFP-DD 400GBASE-FR8 QSFP-DD 400GBASE-FR8光模块采用单模光纤，通过波分复用技术将8个波长的光信号在一根光纤中同时传输，实现 400Gbps 的数据传输。QSFP-DD 400GBASE-FR8最大传输距离为 2 公里。 6.QSFP-DD 400GBASE-LR8 QSFP-DD 400GBASE-LR8光模块采用8通道53Gb/s PAM4 EML LWDM发射器和PIN接收器，通过单模光纤传输距离最高可达10km。 7.QSFP-DD 400GBASE-LR4 QSFP-DD 400GBASE-LR4 光模块通过 4 个波长的光信号进行传输，通过单模光纤传输距离可达 10 公里。 8.QSFP-DD 400GBASE-ER8 QSFP-DD 400GBASE-ER8光模块支持8个波长的光信号传输，传输距离为40公里，因此400G ER8光模块更适用于长途骨干网等超长距离数据传输场景。 9.OSFP-RHS 400GBASE-SR4 OSFP-RHS 400GBASE-SR4 光模块设计应用于400G以太网链路，支持热拔插，采用100G PAM4和VCSEL技术，在系统开启FEC的前提下，可以通过4对多模光纤实现100m以内的425Gbps数据互连，传输距离 100 米左右。 10.OSFP 400GBASE-DR4 OSFP 400GBASE-DR4 光模块采用100G PAM4和4路单模并行技术，支持500m的最大传输距离。OSFP 400GBASE-DR4光模块适用于数据中心内部的连接。 11.QSFP112 400GBASE-DR4 QSFP112 400GBASE-DR4光模块采用先进的硅光集成技术，将多个光电器件集成在一个芯片上以实现更高的集成度和更小的体积。QSFP112 400GBASE-DR4能够实现单通道400Gbps的数据传输速率，同时支持QSFP112接口标准，每个通道的数据传输速率可达112Gbps，总的数据传输速率为448Gbps，传输距离500米。

  • 发表了主题帖： 全方位了解400G光模块

    光模块的功能就是光电转换。其中400G速率的光模块是一款适用于高性能计算应用的高速光模块，其特点具有高速率传输、低延时的特点，适用于现阶段正在蓬勃发展的智算中心和超算中心等，解决了数据通信带宽瓶颈问题。400G光模块采用PAM4的光口调制方式，单通道速率高达100G，实现了在同等尺寸下的更高速率的传输和更低功耗。本文主要探讨400G光模块的相关知识，包括什么是400G光模块，400G光模块方案，400G光模块型号，400G光模块常见问题如400G光模块兼容性如何、400G光模块散热问题、400G光模块传输距离问题进行了解答，文章最后还对400G光模块价格做了探讨。 1.什么是 400G 光模块 400G光模块是传输速率微400G速率的光电转换模块，采用先进的PAM4光口调制技术，来实现高速率、低延时的数据传输，目前这款产品在超算中心、智算中心的应用相当广泛。 400G光模块的工作原理是将电信号转换为光信号，通过接入的光纤进行传输。在接收端，将光信号转换成能让设备识别的电信号。400G光模块的封装有很多种，现市面上有CFP8、QSFP-DD、OSFP、QSFP112这4种类型，各个封装类型有不同的特点，满足各个场景的需求。 2.400G 光模块方案 在光模块产品中，我们会经常听到专业人士讨论NRZ和PAM4这些专业词汇。这些字眼指的就是芯片发射出来的信号是NRZ信号还是PAM4的信号。 2.1.NRZ  NRZ的全程是non-return-to-zero modulation，这是一种传统的调制方式。在NRZ信号编码中，一个比特信号被转换成电信号脉冲，每个脉冲的电平有两种状态：高电平和低电平（0、1）。NRZ方案的有点是技术使用成熟稳定，但是由于400G光模块对传输速率的要求很高，频谱效率较低的NRZ解决方案很难满足400G光模块。其次NRZ编码对信道噪声敏感，容易引入误码，尤其是在高速传输情况下，这会导致更高的误码率。目前这种方案在400G和800G及更高速率的光模块方案已经逐步被淘汰。 2.2.PAM4  PAM4（Pulse Amplitude Modulation 4-level）方案采用4个不同的电平来表示一个比特的信息，由于PAM4使用了四个不同的电平而不是两个，使得在同一频率带宽内可以承载更多的信息比特，从而提高了频谱利用率。这在提高传输速率的同时减小了信号占用的带宽，有利于现有网络基础设施的有效利用。PAM4 方案的频谱效率是 NRZ 方案的两倍，因此能够在相同的带宽下实现更高的数据传输速率。PAM4在频谱效率、抗噪声性能等方面表现出显著的优势，PAM4方案已经成为 400G光模块的主流调制方式。 2.3.相干方案 相干方案是基于相干信号的光通信技术，这种技术一般适用于高速率长距离光模块。这种方案具有高灵敏度特点，从而传输距离更长，但是由于其技术复杂，成本自然而然就高了。目前相干方案的应用在400G和800G长距离传输中。 3.400G 光模块型号 400G光模块常见的型号有： QSFP-DD 400GBASE-SR8、QSFP-DD 400GBASE-FR4、QSFP-DD 400GBASE-SR4、QSFP-DD 400GBASE-DR4、QSFP-DD 400GBASE-FR8、QSFP-DD 400GBASE-LR8、QSFP-DD 400GBASE-LR4、QSFP-DD 400GBASE-ER8、OSFP-RHS 400GBASE-SR4、OSFP 400GBASE-DR4、QSFP112 400GBASE-DR4。 4.400G 光模块常见问题解答（FAQ） 4.1.400G 光模块的散热问题如何解决？ 400G光模块在工作时会产生一定的热量，热源主要在PCB芯片和光器件（TOSA和ROSA）附近，解决光模块散热问题，导热和散热都必须要满足条件。如果散热不良，可能会影响光模块的性能和寿命。400G光模块通常采用了先进的热管理技术，如OSFP光模块具有集成的散热器，大幅提高了散热性能。 4.2.400G 光模块的传输距离受哪些因素影响？ 400G光模块的传输距离主要受光源、色散和损耗三个方面因素影响。光源不同发光的强度不同，光传输的距离也就不一样；色散主要是由光纤类型决定，单模光纤的色散小于多模光纤，单模光纤适合中远距离传输，多模光纤适合短距离传输；损耗主要是由传输距离决定，传输距离越长中间的损耗越多。 5.400G 光模块价格探讨 高性能计算网络拓扑图可以看出来，其增加的不仅仅是设备对数据的存储容量，最为关键的是，无论是交换机还是网卡，其端口数量的增加为高性能计算实现的一个重要原因，因此在高性能计算机房建设中，光模块的占比逐步增加，因而客户将对光模块的成本会有更多的考量。下面是从几个方面来分析影响光模块价格： 5.1.传输距离 对于相同速率的光模块来说，传输距离越远，价格越高 5.2.市场需求 还有一个影响400G光模块价格的重要因素就是市场需求。当市场需求较大时，会出现光芯片紧缺价格上涨，随之模块的价格也会出现浮动； 5.3.生产规模和技术进步 能够确定的是，随着技术的进步，400G光模块制造工艺更加成熟，产能提高的同时400G光模块的价格定会大幅度降低。

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