การวิเคราะห์โมดูลออปติคัล 400G

โมดูลออปติคัล 400G เรียกอีกอย่างว่าโมดูลตัวรับส่งสัญญาณออปติคอล 400G ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการแปลงโฟโตอิเล็กทริก สัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นสัญญาณแสงที่จุดสิ้นสุดการส่งสัญญาณจากนั้นส่งผ่านใยแก้วนำแสง เมื่อสิ้นสุดการรับสัญญาณออปติคัลจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของการแปลงโฟโตอิเล็กทริกโมดูลออปติคัลสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการส่งข้อมูล โมดูลออปติคัลถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสารบรอดแบนด์ข้อมูลและการสื่อสารโทรคมนาคมและยังมีการพัฒนาแอปพลิเคชันใน FTTX ศูนย์ข้อมูลการตรวจสอบความปลอดภัยและสมาร์ทกริด

การเชื่อมต่อข้อมูลจำนวนมากระหว่างศูนย์ข้อมูลจำเป็นต้องมีการสื่อสารด้วยแสงและโมดูลออปติคัลเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพ โมดูลออปติคัลการสื่อสารของศูนย์ข้อมูลสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามประเภทการเชื่อมต่อ ได้แก่ :

①ศูนย์ข้อมูลถึงผู้ใช้: สร้างขึ้นโดยพฤติกรรมของผู้ใช้ปลายทางเช่นการเรียกดูเว็บเพจการส่งและรับอีเมลและการสตรีมวิดีโอผ่านระบบคลาวด์

②การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจำลองข้อมูลและการอัพเกรดระบบ

③ศูนย์ข้อมูลภายใน: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลการสร้างและการขุด ตามการคาดการณ์ของ Cisco&# 39 การสื่อสารภายในของศูนย์ข้อมูลมีสัดส่วนมากกว่า 70% ของการสื่อสารในศูนย์ข้อมูล

เครือข่ายผู้ถือได้รับการอัพเกรดกลับ ชายคนนี้มีขนาดตั้งแต่ 10G / 40G ถึง 100G และเครือข่ายกระดูกสันหลังจาก 100G ถึง 400G ในช่วงเวลาเชิงพาณิชย์โมดูลเครือข่ายออปติคัลจะได้รับการอัพเกรด เครือข่ายผู้ถือส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลังเครือข่ายจังหวัดและเครือข่ายปริมณฑล เครือข่ายกระดูกสันหลังและเครือข่ายระดับจังหวัดต้องการการส่งข้อมูลความเร็วสูงและความจุมากจึงต้องการใช้ OTN และเครือข่ายการส่งอื่น ๆ ที่เหมาะสำหรับอนุภาคขนาดใหญ่และระยะทางไกล มนุษย์แบ่งออกเป็นชั้นแกนชั้นคอนเวอร์เจนซ์และชั้นการเข้าถึง เครือข่ายผู้ถือระดับต่างๆให้ความสามารถในการให้บริการส่งคืนขนาดกลางที่แตกต่างกันผ่านอัตราพอร์ตที่แตกต่างกันดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้โมดูลออปติคัลผลตอบแทนขนาดกลางที่มีข้อกำหนดอัตราที่แตกต่างกัน

โมดูลออปติคัลยังได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่อง โดยรวมแล้วเลเยอร์การเข้าถึงการส่งกำลังอัปเกรดจาก 10G เป็น 25G / 50G เลเยอร์คอนเวอร์เจนซ์การส่งกำลังอัปเกรดจาก 40G / 100G เป็น 50G / 100G เลเยอร์แกนส่งกำลังอัปเกรดจาก 100G เป็น 200G และระบบ WDM กำลังจมลงอย่างรวดเร็ว

ในแง่ของคุณภาพโมดูลออปติคัลความเร็วต่ำ 1G / 10G เป็นข้อมูลดั้งเดิมหลักในขณะที่โมดูลออปติคัลความเร็วสูง 40G / 100G / 400G ใช้ในศูนย์ข้อมูลบนคลาวด์ จากมุมมองของปริมาณศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิมถูกครอบงำโดยการรับส่งข้อมูลเหนือ - ใต้ในขณะที่ศูนย์ข้อมูลระบบคลาวด์ได้ปรับปรุงการรับส่งข้อมูลในทิศทางตะวันออก - ตะวันตก การเติบโตของการเชื่อมต่อตะวันออก - ตะวันตกได้ผลักดันจำนวนโมดูลออปติคอลความเร็วสูงเซิร์ฟเวอร์เดียวทำให้มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับโมดูลออปติคัล

ใช้เวลา 5 ปีสำหรับพอร์ตอัตรา 10G ในการทำซ้ำพอร์ตเป็น 40Grate และ 4 ปีสำหรับพอร์ต 40Grate เพื่ออัปเกรดเป็นพอร์ตอัตรา 100G ตั้งแต่ปี 2018 อุตสาหกรรมได้เริ่มปรับใช้ 400Garchitecture หลังจาก 100G อุตสาหกรรมกำลังก้าวไปสู่การปรับใช้ 400G

การจำแนกประเภทของ 400 โมดูลเชิงทฤษฎี

QSFP-DD และ OSFP คาดว่าจะกลายเป็นโหมด mainstream400Gpackaging ในแง่ของรูปแบบบรรจุภัณฑ์โมดูล 400Goptical สามารถแบ่งออกเป็น CDFP, CFP8, OSFP, QSFP-DD เป็นต้นในบรรดา QSFP-DD และ OSFP มีข้อได้เปรียบในด้านขนาดความจุความร้อนการใช้พลังงานความเข้ากันได้ย้อนหลังและแบนด์วิดท์มากกว่าอื่น ๆ 400Goptical แพ็คเกจโมดูลและค่อยๆกลายเป็นโซลูชันหลัก

ประเภทแพ็คเกจ 400Goptical module：

1、 QSFP-DD

ชื่อเต็มของ QSFP-DD คือ Quad small form factor pluggable double density, Q หมายถึง" Quad", ความหมาย 4 ทิศทางและ DD หมายถึง" double density" โครงร่างนี้เป็นส่วนขยายของ QSFP โดยเพิ่มหนึ่งบรรทัดจากอินเทอร์เฟซ 4 แชนเนลเดิมเป็น 8 แชนเนลซึ่งเรียกว่า double density โครงร่างนี้เข้ากันได้กับโครงร่าง QSFP ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อดีหลักของโครงการนี้ โมดูล QSFP28 ดั้งเดิมยังสามารถใช้งานได้เพียงใส่โมดูลอื่น แผนผังของมันมีดังนี้:

2、 OSFP

OSFP ใช้ช่องสัญญาณ 8, 56g เพื่อรับรู้ 400Gbe สำหรับโมดูลออปติคัล OSFP สัญญาณ 56gbe เกิดจากเลเซอร์ 25G DML ภายใต้การมอดูเลตของ pam4 มาตรฐานนี้เป็นมาตรฐานอินเทอร์เฟซใหม่และไม่สามารถใช้ร่วมกับอินเทอร์เฟซโฟโตอิเล็กทริคที่มีอยู่ได้

OSFP มีหม้อน้ำของตัวเองขนาด 100.4 * 22.58 * 13 มม. ^ 3 ซึ่งเล็กกว่า CFP8 มากและการใช้พลังงานค่อนข้างต่ำโดยสูงสุด 15W มีขนาดใหญ่กว่า QSFP-DD เล็กน้อยดังนั้นจึงต้องใช้พื้นที่ PCB ที่ใหญ่กว่า พินของอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าแตกต่างจาก QSFP-DD โดยมีแถวที่ด้านบนและด้านล่างดังแสดงในรูปด้านล่าง:

3、 CWDM 8

มาตรฐานนี้เป็นส่วนขยายของมาตรฐาน cwdm4 อัตราของแต่ละความยาวคลื่นคือ 50G และสามารถรับรู้ 400G ได้ด้วย ความยาวคลื่นถูกกำหนดให้เป็น:

ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันของโมดูล 40OGoptical มีข้อเสียและข้อดีของตัวเอง

ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมรูปแบบบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันของโมดูล 40OGoptical มีข้อเสียและข้อดีของตัวเอง：

1. โมดูลออปติคัล 40OGCDFP - รองรับการแลกเปลี่ยนความร้อน อย่างไรก็ตามเนื่องจากความจำเป็นในการส่งสัญญาณ 16 ช่องแบบขนานการใช้พลังงานและปริมาณจึงมีมาก

2. โมดูลออปติคอล 40OG COBO - สามารถใช้เมนบอร์ดในการกระจายความร้อนกระจายความร้อนได้ดีและมีขนาดเล็ก แต่ไม่รองรับ hot swap จึงดูแลรักษายากในภายหลัง

3. โมดูลออปติคัล 40OG CFP8 - เทียบเท่ากับการขยายตัวของ CFP4 จำนวนช่องสัญญาณเพิ่มขึ้นเป็น 8 ช่องซึ่งสามารถนำเข้าสู่ตลาดได้อย่างรวดเร็ว แต่ค่าใช้จ่ายสูงขนาดและการใช้พลังงานมีขนาดใหญ่

4. โมดูลออปติคัล 40OG QSFP-DD - เข้ากันได้กับ QSFP ที่มีอยู่ + / QSFP 28 ขนาดเล็กและการบำรุงรักษาที่สะดวก

5. โมดูลออปติคัล 40OG OSFP - พร้อมอ่างความร้อนในตัวสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างมาก อย่างไรก็ตามมาตรฐานอินเทอร์เฟซใหม่ไม่สามารถใช้ร่วมกับอินเทอร์เฟซโฟโตอิเล็กทริคที่มีอยู่ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า QSFP-DD เล็กน้อยต้องใช้พื้นที่แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่ใหญ่กว่าและมีการใช้พลังงานสูง

ในมุมมองของสถานการณ์ตลาดในปัจจุบันโมดูลออปติคัล 40OG QSFP-DD คาดว่าจะกลายเป็นบรรจุภัณฑ์หลักของโมดูลออปติคัล 40OG พร้อมข้อดีของการย่อขนาดการรวมและความเข้ากันได้ที่ลดลง

ฟังก์ชั่นของโมดูลออปติคัล 400G คืออะไร?  

หน้าที่หลักของโมดูลออปติคัล 400G คือการปรับปรุงปริมาณข้อมูลและเพิ่มแบนด์วิดท์และความหนาแน่นพอร์ตของศูนย์ข้อมูล แนวโน้มในอนาคตของโมดูลออปติคอล 400G คือการได้รับอัตราขยายที่กว้างสัญญาณรบกวนต่ำการย่อขนาดและการรวมเข้าด้วยกันและจัดหาโมดูลสื่อสารออปติคอลคุณภาพสูงสำหรับเครือข่ายไร้สายรุ่นต่อไปและศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่พิเศษ

โมดูลออปติคัล 400G ต้องการชิปกี่ตัว? 

จีนพึ่งพาการนำเข้าชิปโมดูลออปติคัล 400G เป็นอย่างมาก จากมุมมองของรูปแบบการแข่งขันระดับโลกของอุตสาหกรรมชิปออปติคัลชิปออปติคอลระดับไฮเอนด์ของ China&# 39 ที่มีความเร็วสูงเนื่องจากคุณสมบัติหลักคืออัตราการพึ่งตัวเองไม่เพียงพอและความต้องการชิปออปติคัลที่เกี่ยวข้องขึ้นอยู่กับการนำเข้าอย่างมาก . ดังนั้นแม้ว่าชิปออปติคัลจะต้องใช้เพียงชิ้นเดียวในโมดูลออปติคัล 400G แต่ก็มีอัตราส่วนต้นทุนที่สูงและเป็นอัญมณียอดมงกุฎของห่วงโซ่คุณค่าอุตสาหกรรมโมดูลออปติคัล ในโมดูลออปติคัลชิปออปติคัลจะมีค่าสูงสุดและยิ่งค่าสิ้นสุดสูงเท่าใดต้นทุนของชิปออปติคัลก็จะสูงขึ้น ในโมดูลออปติคัล 10G / 25G ต้นทุนของชิปออปติคัลคิดเป็นประมาณ 30% ต้นทุนของชิปออปติคัลในโมดูลออปติคัล 40G / 100G คิดเป็นประมาณ 50% และโมดูลออปติคัล 400G คิดเป็น 70%

โมดูลออปติคัล 400G กับโมดูลออปติคัล 10G, 25G และ 40G แตกต่างกันอย่างไร

แม้ว่าโมดูลออปติคัล 10G, 25G, 40G และแม้แต่ 100G จะกลายเป็นกระแสหลักในตลาดด้วยการปรับปรุงแบนด์วิดท์ความหนาแน่นของพอร์ตและการใช้พลังงานระบบอย่างต่อเนื่อง แต่โมดูลออปติคัล 400G จะเป็นขั้นตอนใหม่ในการส่งเสริมเทคโนโลยีให้มีความเร็วสูงขึ้น ระบบ. เมื่อเทียบกับโมดูลออปติคัล 10G, 25G และ 40G การมาถึงของโมดูลออปติคัล 400G จะทำให้การสื่อสารด้วยแสงเข้าสู่ยุคใหม่ การสื่อสารด้วยแสงกำลังเปลี่ยนจากการตรวจจับการมอดูเลตแบบผู้ให้บริการเดียวที่สอดคล้องกันของโมดูลออปติคอลระดับล่างไปเป็นการมอดูเลตเฟสระดับพาหะหลายตัวและการตรวจหาอาร์เรย์ที่สอดคล้องกันของการมัลติเพล็กซ์โพลาไรซ์ การรวมโฟโตนิกและการรวมระบบอิเล็กทรอนิกส์เทคโนโลยี ADC / DSP จะเป็นกุญแจสำคัญในการวางจำหน่ายโมดูลและระบบการสื่อสารด้วยแสง 400G ด้วยความจำเป็นเร่งด่วนในการกำหนดมาตรฐานอีเธอร์เน็ตข้อกำหนดของการขนานแสงจะส่งเสริมเทคโนโลยีการรวมโฟโตนิกอย่างมาก

มูลค่าตลาดของโมดูลออปติคัล 400G คืออะไร? 

อย่างที่เราทราบกันดีว่าผลิตภัณฑ์เทคโนโลยี 100G ได้เติบโตเต็มที่แล้ว 400G เป็นประเด็นร้อนในปัจจุบันอุตสาหกรรมมีความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับความก้าวหน้าของโมดูลออปติคัล 400G ปัจจุบัน R& amp; D และความคืบหน้าในการผลิตจำนวนมากของโมดูลออปติคอล 400G ก็ค่อนข้างน่าพอใจเช่นกัน ในตลาดปัจจุบันด้วยความต้องการแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้นของศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่พิเศษโมดูลการสื่อสารแบบออปติคอล 400G จึงกลายเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบและลดต้นทุนแบนด์วิดท์ ด้วยการถือกำเนิดของเครือข่าย 5g ในระยะต่อมาจะเป็นอีกปัจจัยขับเคลื่อนเชิงบวกสำหรับมูลค่าตลาดของโมดูลออปติคัล 400 โมดูล