800GOSFP光模块发展概述

通信飞飞飞 2024-08-31 09:20:58

在快速发展的高速网络领域,800G OSFP光模块的演变象征着创新与进步。自诞生以来,800G OSFP光模块凭借哪些独特优势脱颖而出?本文将重点介绍800G OSFP光模块的发展路径。

800G OSFP光模块发展路径

路径一:EML 路由

800G DR8 OSFP光模块采用8个100G EML激光器,形成EML路由技术路径。它能够提供充足的带宽和传输容量,以满足未来数据中心互连的重要需求。尽管成本较高,但其成熟性和稳定性使其成为可靠选择。 EML(电吸收调制激光器)将激光器和调制器集成在一起,将电信号直接转换为光信号,实现高速、紧凑和低功耗传输。与传统激光器相比,EML具有更好的热稳定性和更宽的调制带宽。 随着光子集成电路技术的发展,预计EML路由将进一步优化,成本也将进一步降低。长期来看,其价格与400G光模块持平。

路径二:硅光路由

800G硅光模块采用双激光驱动技术,利用现有的400G DR4光模块解决方案,相比EML路由具有更高的经济性。 硅光路由具有许多优势,并彻底改变了数据传输和通信系统。该路由使用光信号代替电信号,实现更快的速度和更低的能耗。此外,许多关键组件可以集成到单一微型芯片上,这使得设备更加紧凑且智能化。同时,硅光路由对电磁干扰的天然免疫力确保了其在复杂环境中的出色可靠性和性能。 未来,技术进步将转向单激光驱动策略,并采用薄膜铌酸锂调制器来减少光路中的损耗。硅光技术中的单激光解决方案有望进一步降低800G DR8硅光模块的成本。目前,双激光策略仍然是硅光技术领域的主导策略。

800G 2xFR4 OSFP光模块发展路径

800G 2xFR4 OSFP光模块采用两组4波长CWDM 100G EML激光器,每组包含4个激光器。通过硅光子集成技术将4个芯片相结合,实现高达800Gb/s的总吞吐量。实际上,硅光解决方案并不具备成本优势,且深入研究硅光子集成技术的厂商较少,因此EML解决方案方案仍为主流。 飞速(FS)800G 2xFR4 OSFP光模块内置Broadcom 7nm DSP芯片,并配备53G EML激光器,可在800G链路中提供高速、低功耗的稳定数据传输。该光模块支持从800G到2x400G的平滑升级,为超大规模数据中心和云基础设施提供更高带宽,广泛应用于800G以太网、数据中心和云网络等领域。 800G 2xFR4 OSFP光模块未来的发展将转向采用4个200G EML激光器的FR4配置。这种解决方案不需要昂贵的集成器,可支持更长的传输距离,具有成本优势。同时,另一条演进路径可能朝着采用8个VCSEL激光器的800G SR8封装发展,具体内容将在下文详细介绍。总体而言,800G 2xFR4 OSFP光模块的未来发展将朝向FR4和SR8两种封装类型演进。

800G SR8 OSFP光模块发展路径

与800G 2xFR4 OSFP光模块相比,800G OSFP SR8光模块采用了8个VCSEL激光器,可支持50m的传输距离。借助VCSEL激光器,飞速(FS)800G OSFP SR8光模块采用先进的Broadcom 7nm DSP芯片,确保了其出色的性能和稳定性。与EML激光器不同,VCSEL垂直射光,使其更容易集成到光模块中。此外,SR是指10G-40G间的短距离传输,可支持高达100m的传输距离,因此其应用场景比400G SR8光模块更受限。通过比较10G、25G、50G和100G SR光模块的传输距离,可以看出VCSEL激光器的单通道速率随着传输距离的增加而增加。 短期内,为向客户提供经济高效的解决方案,预计VCSEL激光器将在1.6T光模块的市场份额中下降。

从CPO到LPO

在强调速率与效率的数据中心动态环境中,光互连技术的竞争日益激烈。CPO(相干可插拔)和LPO(线性可插拔)技术凭借其强大优势脱颖而出,引领着数据中心光学互连的新趋势。接下来是关于CPO和LPO的详细介绍。从本质上讲,未来800G光模块旨在实现更高的带宽、更长的距离和更低的成本。为了实现这一目标,CPO和LPO是两种备受关注的解决方案。

CPO

CPO(相干可插拔)的工作原理是将光模块和ASIC交换芯片紧凑封装在一起,以最小化信号转换距离和传输距离。传输距离的缩短可以降低功耗、提高信号完整性、减少延迟并缩小整体占地面积。 在传统设置中,光模块和ASIC交换芯片是独立的,通过铜缆或光纤与其他电子元件连接。然而,这种方法往往会在高速数据传输过程中产生较高功耗和信号丢失。 CPO通过将光模块与ASIC交换芯片共同封装,以减少信号转换和传输的距离,从而有效地降低了功耗和信号损耗。在CPO中,光模块和ASIC交换芯片之间的信号转换距离大幅缩短,从而实现更高效、更稳定、更快速的数据传输。 综上所述,CPO通过将光模块和ASIC交换芯片紧密封装在一起,实现了高效的数据传输和处理,从而提高了网络性能和可靠性。

LPO

LPO(线性可插拔)的工作原理是通过消除对DSP(数字信号处理)和其他复杂数字处理组件的需求来简化光模块设计。与CPO相比,LPO依靠线性模拟组件进行信号传输。 在传统光模块中,DSP用于执行信号调制、解调、编码、解码和信号补偿等任务。然而,这些DSP组件会增加功耗、复杂性和成本。LPO则通过线性模拟组件取代DSP,这些组件具备高线性度和均衡能力,使其能够在不需要DSP的情况下完成信号再生和数字信号补偿。 在LPO中,原本由DSP处理的信号处理任务被分配给网络设备的ASIC、驱动器(DRIVER)和跨阻放大器(TIA)。这种方式简化了光模块设计,降低了功耗,提升了信号完整性,从而减少了延迟,提高了整体性能。 总体而言,LPO的关键原理是通过消除DSP并依靠线性模拟组件进行信号传输,从而提高性能、降低功耗和复杂性。

结论

综上所述,800G OSFP光模块的演进代表了高速网络技术革新的一个重要里程碑。这些光模块凭借其出色的性能、可扩展性和多功能性,有望引领现代数据中心的数据传输变革,并为构建下一代网络基础设施奠定基础。想要了解更多800G光模块信息,可访问飞速(FS)官网。

*文章来源于飞速(FS)社区

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