400G/800G/1.6T高速光模块从入门到精通
随着AI大模型、HPC、云计算等业务的飞速发展,带动算力基础设施的快速增长,400G、800G等高速率光模块需求呈指数级增长,直接驱动光模块向更高速率发展的技术升级。
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2024面向 AI 智算数据中心网络架构与连接技术的发展路线展望白皮书
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1、光模块系列报告:降本降耗趋势显著,聚焦技术创新 2、光模块系列报告(二):AI算力时代,光模块新技术演进路径 3、光模块系列报告(三):光芯片—速率升级和份额提升驱动产业加速成长
专题3:边缘智能:边缘计算时代的人工智能专题2:MapReduce的概念、原理与应用
专题1:云计算的概念、技术与应用
1、专题:RFID的识别与估算机制 2、专题:物联网的定位机制以及基于位置的服务 3、专题:从识别到感知,基于RFID的可标记无源感知技术研究
本文不再赘述背景,直接给出一些干货材料供大家参考!
AI等业务的快速发展驱动高速率数据传输需求日益增长,400G、800G甚至1.6T光模块快速迭代演进。
封装方式的变化
随着光电子器件的发展和集成度的不断提高,光电器件的性能和传输带宽逐渐增加,光模块的封装方式也在持续演进,更高速率传输和更小的尺寸是发展的方向指引。针对不同的速率和场景,可以选择不同的封装形式。
不同封装模式的尺寸对比如下
如何提升光模块的速率
提升光模块的速率有三种思路:
更高阶的调制技术,如NRZ→PAM4→xQAM
提升光器件速率(更高的波特率),如从25G→50G→100G→200G
增加并行通道数量(更多lane):方法一,增加光纤对数,如4对多模光纤的SR4,传输100G(每通道25G);方法二,采用波分复用,如1对单模光纤的LR4,传输100G(每波长25G),再如40G BiDi,传输40G(单纤双向,每波长20G)
关于并行通道数量(更多lane):普通的SFP(Small Form-factor Pluggable,小型可插拔式光模块)、SFP+、SFP28等走的是单通道速率提升的路子; QSFP(Quad Small Form Factor Pluggable,Quad代表4通道)、OSFP(Octal Small Formfactor Pluggable,Octal代表8通道)、QSFP-DD(Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density,4通道基础上Double Density也是8通道)等走的是多通道的技术路线。
关于光模块的传输距离的区分
以太网联盟定义的最新的光模块接口和命名
在数据中心场景中,重点关注一下MMF多模光模块的这一列,国内数据中心由于机房模块面积的限制,一般机房模块内部用多模光模块就可以满足要求了。
部分典型光模块实现比较
部分典型光模块实现原理框图
100G光模块原理框图
400G光模块原理框图
800G光模块原理框图
光模块速率提升与更高速光模块实现路线
写在最后
随着对更快、更高效数据传输需求的不断增长,400G/800G/1.6T光模块的时代已全面到来。国产光模块厂商也迎来快速发展的良机,LightCounting最新发布的2023年全球光模块厂商TOP10,分别为中际旭创、Coherent、华为(海思)、思科、光迅、海信、新易盛、华工正源、索尔思、Marvell,国内共7家厂商上榜。
来源:西贝吹风
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