200G 光模块小结
200G光模块有两种技术方向:
采用QSFP-DD封装的经济型8x25G NRZ
采用QSFP56封装的4x50G PAM4
200G NRZ光模块
在200G-NRZ光模块中,常见的有200G-SR8、200G-PSM8和200G-LR8。
相比PAM4技术,200G(8X25G NRZ)具备低功耗、低延时、易部署等优势。
低功耗:利用现有的25G NRZ光学元件与基于PAM4 DSP CDR技术的光模块相比,功耗会低2-3W。在这种情况下,每个200G光模块节省2-3W的功耗,对于优化数据中心的OPEX和冷却效率非常有利;
低延时:在某些对延时有苛刻要求的特殊应用场景下,例如“高频交易”网络场景下拥有出色的表现。
易部署:25G NRZ光电芯片和光器件技术产业链成熟,相关的200G端口的交换机和200G光模块产品开发相对容易,快速实现商业化部署。
基于以上优势,200G NRZ可以实现数据中心内部低成本光互连。
200G QSFP-DD SR8
200G QSFP-DD SR8是多模并行的产品
200G QSFP-DD SR8采用8通道的850nm VCSEL阵列,符合100GBASE-SR4协议标准。
200G QSFP-DD PSM8
200G QSFP-DD PSM8是单模并行技术的高速率产物。相对于波分复用技术,在中长距离传输中,PSM技术更具成本优势。
200G QSFP-DD LR8
200G QSFP-DD LR8光模块基于8路LAN-WDM波分光学设计,实现了在传输距离20km上1E-12零误码率指标。
200G NRZ光模块小结:
200G PAM4光模块
200G-PAM4光模块采用QSFP56封装,主要有200G QSFP56 SR4/DR4/FR4/LR4/ER4。
200G QSFP56封装选用PAM4调制技术,因为200G QSFP56应用单通道56G速率要求,但是56G信号的通道损耗和反射引入代价太大,同时对通道串扰的容忍性极大降低,目前的NRZ技术很难突破单路56G传输速率。
而PAM4技术克服了56G速率下传统NRZ调制的疲软能力,在不增加带宽的情况下将比特率速率翻倍,因此传输通道对其造成的损耗大大减小
PAM4技术
PAM4属于高阶调制技术的一种,可认为是利用电领域技术加速光技术发展的一个有效方法。
PAM4因其采用4个不同的信号电平进行信号传输,而NRZ所采用的高、低两种信号电平表示数字逻辑。PAM4每个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息,所以是NRZ每个时钟周期的两倍。
因此,在相同的波特率条件下,PAM4吐吞量是NRZ的两倍。
PAM4相比传统的NRZ信号,从2阶变为4阶,眼图从单眼变成3眼。在承载bit效率方面提升了1倍.
200GE QSFP56 SR4
虽然200G QSFP56 AOC可以实现100m传输距离,但是AOC由于两边带模块,不适于跨机柜布线,因此一般用于距离小于30米的互连场景。在30m-100m应用场景中则多选用100G QSFP28 SR4光模块。
200GE QSFP56 DR4
对于500m内传输来讲,该产品用于数据中心200GBASE-DR4以太网链路中。在系统开启FEC的前提下,可以对单模光纤实现500m以内的212.5Gbps数据互连。同时符合QSFP56 MSA和IEEE 802.3bs 200GBASE-DR4以太网标准。
200GE QSFP56 FR4
200G QSFP56 FR4使用了非制冷型EML CWDM发射器,利用波分复用技术复用成一路光数据流,其接收端其接收端采用光波分复用器进行解复用成四路光数据流;通过双芯单模光纤(SMF)传输距离最高可达2km,可以有效降低客户的光纤布线成本。还有增强型200GE QSFP56 eFR4使用制冷型EML CWDM发射器,可以使传输距离达到10km。
200GE QSFP56 LR4
200G QSFP56 LR4是远距离DCI互连中最常见的200G光模块。光模块采用了带制冷型 LAN WDM EML激光器,可通过一对单模光纤实现10km或者20km的212.5Gbps数据互连。
200GE QSFP56 ER4
在超长距离传输中,通常选用200GE QSFP56 ER4光模块。在开启FEC的情况下,可实现最大40km的传输距离。同时IEEE 802.3cn协议对单模光纤上现有的200 Gb/s物理介质相关子层进行TDECQ(PAM4的发射器和色散眼闭合)相关进行更改,使其传输更加稳定。
200G PAM4光模块小结:
200G光模块类型总结如下: