面向未來網絡創新的飛速（FS）800G光模塊解決方案

在數據驅動技術與高速通信的時代，對更快、更可靠網絡的需求比以往任何時候都更爲迫切。雲計算、大數據和人工智能的快速發展推動了帶寬需求的持續增長，企業和服務提供商需要更先進的以太網技術來適應這一變革。本文將探討800G光模塊所提供的技術解決方案如何滿足下一代高性能應用對速度和效率的嚴苛要求。

從400G到800G光模塊的演進

數據流量呈指數級增長，傳統的網絡速率已難以應對激增的數據處理和傳輸需求。爲應對這一挑戰，業界正加速向800G光模塊邁進。儘管400G在2023年之前仍佔據重要市場地位，但800G預計將在2025年成爲主流標準。推動這一網絡速率升級的關鍵因素包括：

數據中心現代化：隨着雲計算服務的普及，數據中心必須升級互連架構，以更高效地處理海量數據流量。

高性能計算和AI：HPC和AI應用依賴高速數據傳輸來處理海量數據集並執行復雜計算，要求更高的網絡帶寬與低延遲。

電信行業擴展：隨着5G網絡的部署，電信公司需要更快的回傳鏈路來支撐不斷增長的移動數據流量和新興業務。

圖1：400G到800G光模塊的演進

800G SR8短距離技術方案

在800G短距離應用中，傳統多模光纖的傳輸距離受限，通常不足50m，即使採用最新的OM4或OM5多模光纖，也難以達到100m。鑑於這些限制，業界800G可插拔光模塊工作組已決定放棄基於VCSEL的多模方案，並轉向基於單模光纖的PSM8（並行單模8通道）技術，以實現更遠距離的高速傳輸。

爲支持超高速800G SR8傳輸，常採用PAM4調製與高性能DSP（數字信號處理器）技術。目前的800G SR8方案主要分爲2類：基於DML（直接調製激光器）/EML（電吸收調製激光器）技術和基於硅光（SiPh）技術。詳細配置信息見圖2和圖3。

800G SR8解決方案其中之一是採用8個100G DSP，部分設計也可用模擬CDR（時鐘數據恢復）單元替代，以簡化架構並提高效率。該方案基於DML或EML光芯片，所有通道工作在相同波長，以確保同步光信號傳輸。數據傳輸採用8通道並行單模光纖系統，每端使用8根光纖進行收發，通常搭配24芯或16芯MPO連接器，可實現高效短距高速互連。

圖 2 8×100G SR8 DML/EML

另一種800G SR8解決方案採用硅光技術，利用8個SiPh Mach-Zehnder調製器或連續波激光器進行信號調製。該方案通過將SiPh作爲發射端，並將調製器與光源分離，實現共享光源架構，從而支持並行多通道傳輸。

在合理控制插入損耗的情況下，該方案可以使用1至2個光源驅動8個並行通道，相比傳統方案，大幅降低了光模塊成本，同時提供更高的功耗效率，使其成爲800G短距互連的經濟高效解決方案。

圖 3 8×100G PSM8 SiPh

800G DR/FR中距離互連解決方案

在500m傳輸距離的800G互連應用中，相較於400G DR4 SiPh解決方案，採用8個100G通道的SiPh技術在成本上並無明顯優勢，選擇4個200G通道的配置反而能更有效降低成本。然而，100G組件的可靠性仍需進一步驗證，以確保其在更廣泛應用中的可行性。儘管8通道並行方案成本較高，但在MSA（多源協議）框架下仍可能作爲初期可行方案。

如圖4所示，800G DR4解決方案採用4個200G DSP進行信號處理，並搭配EML或SiPh光芯片，所有通道均工作在相同波長。由於DML在帶寬擴展上的侷限性，該方案不考慮DML組件。

在光纖連接方面，發送端和接收端均採用4根PSM4（並行單模4通道）光纖，所有通道使用相同波長進行數據傳輸，並通過12芯MPO連接器實現緊湊高效的光纖互連，確保800G DR/FR方案在中距數據中心互連中的性能與可靠性。

圖 4 4x200G PSM4 EML/SiPh

在超過2km的800G數據傳輸場景下，單通道200G PAM4技術成爲光通信領域的新突破，爲4通道800G互連奠定了基礎。相較於100G，速率提升至200G時，波特率翻倍，但靈敏度略微下降約3dB。爲確保接收端靈敏度維持在-5dBm左右，系統引入了強大的前向糾錯（FEC），以提升信號質量並高效糾正誤碼，確保高速傳輸的穩定性。

800G FR4 EML解決方案採用4個200G DSP和CWDM4 EML芯片，在發送端和接收端均使用波分複用器（WDM），使多個信號高效複用至符合CWDM4標準的單根光纖上。物理連接方面，該方案採用雙LC接口，優化帶寬利用率，實現高速、高效的長距離數據傳輸。如圖5所示。

圖 5 4x200G CWDM4 EML

800G LR/ER/ZR長距離互連解決方案

爲滿足10km連接的800G傳輸需求，行業提出了4種考慮色散限制的解決方案。

800G LWDM8或nLWDM8：採用長波分複用（LWDM）或窄線寬LWDM（nLWDM）的8通道方案，在提升傳輸容量的同時，優化色散管理。

800G LWDM4或nLWDM4：採用4通道LWDM或nLWDM設置，在傳輸能力與色散控制之間取得平衡。

800G自外差檢測（SHD）相干傳輸：利用自外差相干檢測技術，提高信號質量並有效補償色散效應。

800G 相干光通信：採用通用相干光傳輸技術，提供更大的色散容限和更高的信號完整性，適用於超長距離高速數據傳輸

如圖6所示，800G LR8解決方案採用8個100G DSP與LWDM8 EML光芯片配對。在發送端和接收端均使用波分複用器（WDM），使多個信號高效複用至單根LWDM8光纖，並通過雙LC連接器確保光鏈路的高精度與穩定性。

圖 6 8x100G LWDM8 EML

800G LR4解決方案採用4個200G DSP和4個EML光芯片，每個芯片在不同的LWDM4波長下運行，以實現高效的數據傳輸。

在接收端，該方案採用200G PAM4 雪崩光電二極管（APD），以提高信號檢測的靈敏度，確保遠距離傳輸的信號完整性。如圖7所示，發送端和接收端均配置了波分複用器（WDM），所有信號經過複用後，傳輸至單根 LWDM4 光纖。整個系統均採用雙LC連接器，以保證高效、穩定的數據傳輸和接收。

圖 7 4×200G LWDM4 EML

目前，波長選擇有2種選擇方案：LWDM4（波長間隔800GHz）和nLWDM4（更密集的400GHz間隔）。nLWDM4方案在降低色散補償成本、降低功耗和減少DSP計算複雜度方面具有明顯優勢。然而，要實現這些優勢，需要研發新的EML芯片，這意味着光器件技術仍需創新突破。

對於40km和80km的長距離傳輸，行業已採用800G相干解決方案。該方案依託專用相干DSP和128Gbaud集成相干發射接收光學子組件（IC-TROSA），結合雙LC連接器，確保數據傳輸的穩定性和高效性。

深入瞭解飛速（FS）800G光模塊系列

在800G技術的推動下，從400G向800G的演進不僅僅是速率上的提升，更意味着一場創新解決方案的重大變革。飛速（FS）推出的800G光模塊系列，提供多種選項，專爲滿足高速網絡日益增長的需求而設計。

800G SR8：

飛速（FS）800G SR8光模塊

採用VCSEL（垂直腔面發射激光器）技術，具備低功耗、成本效益高且可靠性強等特點。該光模塊在850nm波長下運行，單通道速率爲100Gbps PAM4，採用16芯光纖傳輸。作爲400G SR4的增強版本，800G SR8通道數翻倍，可在100m範圍內實現800G高速數據互連，非常適合數據中心短距離高速互聯應用。

800G DR8：

800G DR8光模塊

專爲長距離傳輸設計，可在單模光纖上實現500m的傳輸距離，並配備雙MTP/MPO-12接口。該光模塊符合IEEE 802.3ck、IEEE 802.3cu和OSFP MSA標準，適用於800G以太網、2×400G DR4或8×100G DR分線，數據中心和雲網絡。

800G FR4：

800G FR4光模塊

可在單模光纖上實現2km傳輸距離，能夠與現有網絡基礎設施無縫集成，同時爲未來帶寬擴展做好準備。其8×100G PAM4信號通道提供出色的信號完整性和低誤碼率，確保高速數據傳輸的穩定性和可靠性，非常適合中長距離互連場景。

800G LR：

飛速（FS）800G LR光模塊

採用MTP/MPO-16接口，可在單模光纖上實現長達10km的傳輸距離。該光模塊內置數字診斷監控（DDM）功能，可實時訪問運行參數。同時，其集成博通DSP芯片，在800G鏈路中提供高速、低功耗和高穩定性的性能，非常適合超大規模數據中心和遠距離互聯應用。

圖8 飛速（FS）800G光模塊

服務提供商可以使其網絡面向未來，確保他們爲新興技術和應用推動的數據流量呈指數級增長做好準備。

藉助飛速（FS）推出的全面800G光模塊解決方案，企業和服務提供商可以爲未來網絡做好準備，確保能夠應對新興技術和應用所帶來的數據流量激增。

瞭解有關800G光模塊的更多信息：揭祕800G光模塊：類型、應用和常見問題解答

結論

800G光模塊正處於滿足日益增長的數據傳輸速度和效率需求的前沿。其先進技術支持高速、高帶寬應用，已成爲現代網絡基礎設施的關鍵。憑藉其出色的性能和可擴展性，800G光模塊將重塑各行各業的網絡連接。

飛速（FS）作爲網絡解決方案領域的領先創新者，致力於提供高性能、可靠且經濟高效的產品，助力推動未來網絡連接的發展。飛速（FS）800G光模塊專爲滿足下一代網絡需求而設計，提供出色的速率與效率。選擇飛速（FS）創新的800G光模塊解決方案，讓您的網絡保持前沿，引領未來連接新時代！