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QSFP-DD 光模块随着光通信市场规模的不断增长已成为400G市场中客户需求量最高的产品。其中400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8光模块都是针对波分中距离传输(2km)的解决方案,它们之间有什么不同?应该如何选择应用?飞速(FS)将在本篇文章中为您解读。

什么是400G QSFP-DD FR4?

400G QSFP-DD FR4 是一款可热插拔并采用QSFP-DD封装尺寸设计的400Gbps光模块,通过双工LC接头支持达2km的单模光纤链路长度。它可以在1271/1291/1311/1331nm的CWDM4中心波长上集成4个独立通道,且每个通道的速率高达100Gbps,符合100G单波长MSA规范。

什么是 400G QSFP-DD FR8?

400G QSFP-DD FR8和400G QSFP-DD FR4光模块均使用50G PAM4调制技术。它采用8个通道传输数据,每个通道的传输速率可达 53.125Gbps,总传输速率可达400Gbps。与只适用于短距离传输的400G QSFP-DD SR8光模块不同的是,400G QSFP-DD FR8光模块可用于中距离传输,最大传输距离为2km。

400G QSFP-DD FR4与400G QSFP-DD FR8光模块的区别

区别

QSFP-DD FR4

QSFP-DD FR8

发射器类型

单模

单模

范围

2km

2km

光电接头

LC

CS

波长

CWDM4波长

CWDM4 波长

光电调制格式

100G PAM4

50G PAM4

技术协议

100G单波长MSA规范

IEEE 802.3bs

调制技术:在电口侧,400G QSFP-DD FR4 和 400G QSFP-DD FR8光模块相同,都是 8 通道 53Gbps PAM4 调制。但在光口侧,400G QSFP-DD FR4光模块将两种不同的电信号通过其内置芯片复用为一种光信号,所以它的光口侧和电口侧传输速率比为2:1,而400G QSFP-DD FR8光模块光电信号正常传输(光口侧和电口侧的速率比为1:1)。故400G QSFP-DD FR4 和 400G QSFP-DD FR8光模块的光口侧调制技术存在差异,分别采用4通道106Gbps PAM4和8通道 53Gbps PAM4调制。

光电信号传输

安全可靠性:400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8光模块的波特率分别为53.125GBd和26.5625GBd。PAM4 的最大脉间间隔(MPI )成本和 色散(CD )成本随着波特率的增加逐渐上升。过高的成本将使其难以保持长期可靠稳定的运行,需要更强大的前向纠错码(FEC)。但通信裕度不会因为两种光模块都使用KP4 FEC而有所不同,相同KP4 FEC使用下400G QSFP-DD FR4 光模块的通道裕度超过80%,400G QSFP-DD FR8光模块的通道裕度却超过90%,因此后者比前者更可靠。

功耗:400G QSFP-DD FR8光模块改善了链路预算。但由于采用了更多的激光器,总激光器成本变高且光学封装更复杂导致产量更低和生产成本更高。相比之下400G QSFP-DD FR4光模块具有更低的功耗和更简单的热处理能力。

延迟:由于使用 8:4 Gearbox造成400G QSFP-DD FR4 光模块延迟性能较差,约为102ns;而 400G QSFP-DD FR8光模块只有约84ns,相较之下400G QSFP-DD FR8光模块的延迟性能更好。400G QSFP-DD FR8光模块更适合需要高性能计算的场景。

如何选择 400G QSFP-DD FR4 和 400G QSFP-DD FR8?

400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8光模块适用于各种高速网络传输环境。但从功耗和成本来看,400G QSFP-DD FR4光模块更适用于商业数据中心,而 400G QSFP-DD FR8光模块更适用于高性能计算。


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