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一文带你了解400G QSFP-DD DR4硅光模块

2021年07月06日 256

硅光芯片是实现光子和电子单片集成的最好方法,尤其是对高速率光学器件来说。400G QSFP-DD DR4硅光模块采用了硅光芯片,在有效控制成本和功耗的的情况,实现了超大容量数据交换。随着硅光芯片技术的成熟化发展,400G QSFP-DD DR4硅光模块将会取代早前400G QSFP-DD DR4光模块,并在一定程度上具备不可替代性。本文将详细为您介绍400G QSFP-DD DR4硅光模块。

400G QSFP-DD DR4硅光模块光模块是什么?有何优势?

400G QSFP-DD DR4硅光模块(简称400G DR4硅光模块)采用业界领先的7nm DSP芯片,功耗小于10W,满足节省减排绿色环保的数据中心应用要求。相比采用4路100G EML方案的400G QSFP-DD DR4光模块而言,400G QSFP-DD DR4硅光模块只需要单路或双路光源,可有效减少激光器的数量。同时,400G QSFP-DD DR4硅光模块采用COB封装工艺,让光纤和硅光芯片之间使用无源耦合,且通过优化设计省去了TEC温控组件,量产更便捷,成本优势更大。据相关数据表明:400G QSFP-DD DR4硅光模块相较于400G QSFP-DD DR4光模块可节省10%~30%的成本。

也就是说,相比400G QSFP-DD DR4光模块而言,400G QSFP-DD DR4硅光模块具备功耗低、成本低、易于大规模集成、容积小等优点。

光模块类型
发射器
波长
通道传输速率
温度
传输距离
功耗
功率预算
DFB
1304.5~1317.5 nm
53.125 Gb/s
0~70℃
500米
<10 W
6.5dB
1310nm EML
1304.5~1317.5 nm
53.125 Gb/s
0~70℃
500米
<12 W
3dB

400G QSFP-DD DR4硅光模块应用方案

总所周知,由于硅光芯片的插损较大,不足以支撑长距离传输,因此基于硅光技术的光模块主要应用用于500米~2千米的网络传输。400G QSFP-DD DR4硅光模块也不例外,主要与MTP/MPO-12光纤跳线搭配使用,最大传输距离为500米。以下两种典型的应用方案:

应用方案1:通过MTP/MPO-12主干光纤跳线实现400G网络传输。

400G QSFP-DD DR4硅光模块

应用方案2:通过MPO-12转4 * LC双工分支光纤跳线实现100G-400G网络升级。

400G QSFP-DD DR4光模块

也就是说,在数据中心400G组网中,400G QSFP-DD DR4硅光光模块既可以凭借端到端成本优势替代接入侧短距离多模400G光模块的互联,也可以与100G DR光模块相连实现1分4的Breakout组网。正因如此,它也能与多波长光源封装轻松切换为WDM模块形态。

400G QSFP-DD DR4硅光模块发展现状及未来趋势

由上可知,400G QSFP-DD DR4硅光模块作为下一代数据中心交换机与交换机之间低成本、低功耗的光连接解决方案,未来将被广泛应用于数据中心、数据中心企业网络、数据中心内部网络、园区网络、城域网、5G无线网络和其他通信环境。如今,国内已有少部分知名供应商开始量产400G QSFP-DD DR4硅光模块,如亨通光电、飞速(FS)等。

目前,5G网络和400G大型数据中心正处于建设初期,对400G QSFP-DD DR4硅光模块需求少。但, 随着硅光技术的成熟化发展,新一代信息技术的不断发展以及更高速率超大型数据中心的建设,400G QSFP-DD DR4硅光模块将迎来良好的发展机遇。

根据Intel的硅光子产业发展规划,预计2022年硅光子技术在每秒在每秒峰值速度、能耗、成本方面将全面超越传统光模块。同时,知名光通信市场调研机构LightCounting表示,预计2024年数通高速光模块市场整体达65亿美金,其中硅光模块的市场份额将占据60%。也就是说,2024年400G QSFP-DD DR4硅光模块将在数据中心得到规模化商用。

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