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El costo y el consumo de energía son fuerzas impulsoras importantes para el desarrollo del mercado de comunicaciones ópticas . El módulo óptico de 100G incluye QSFP28, CFP, CFP2 y CFP4. Su desarrollo se basa en el bajo costo y el consumo de energía. Los tipos de empaquetado comunes de los módulos ópticos de 100G son QSFP28, CFP, CFP2 y CFP4.
En algunos mercados, el módulo óptico QSFP28 es el producto principal, que transmite datos a través de cuatro canales de transmisión de 25 Gbit/s. Se puede aplicar a una variedad de distancias de transmisión y también puede satisfacer las necesidades de una variedad de escenarios de aplicación. Debido a su pequeño tamaño, su condición de disipación de calor no es muy buena.
El módulo CFP opera bajo requisitos como velocidad, protocolo y distancia, y su diseño se basa en pequeños módulos ópticos enchufables. El módulo óptico CFP puede realizar la transmisión de una sola señal de 100G, o múltiples señales de 40G y señales OTU3.
Utilizado a menudo en enlaces de transmisión Ethernet de 100 G, CFP2 es más eficiente que el módulo óptico CFP y su tamaño más pequeño le da una ventaja sobre el cableado de alta densidad.
CFP4 es la última generación de empaquetado de módulos ópticos, tiene solo una cuarta parte del ancho de la primera generación de CFP, pero en forma de empaquetado es muy grande. Esto indica que los módulos ópticos CFP4 son menos eficientes en la utilización del puerto.
En la actualidad, el módulo óptico convencional en el mercado es el módulo óptico QSFP28 de 100G, la forma de empaquetado es QSFP28, debido a las ventajas de pequeño volumen, densidad de puerto, bajo consumo de energía recibido por la mayoría de los fabricantes.
El módulo óptico QSFP28 es un componente importante de la red 100G, aplicable a diversas distancias de transmisión y escenarios de aplicación, con alta selectividad. Debido a su pequeño tamaño y a la concentración de dispositivos ópticos, su disipación térmica es deficiente.
Transmite datos a través de cuatro canales de transmisión de 25 Gbit/s, principalmente en aplicaciones Ethernet de 100 G y EDR InfiniBand. El módulo óptico CFP de 100 G admite la conexión en caliente, lo que significa que se trata de un módulo conectable externamente. Desde su lanzamiento, los módulos ópticos de la serie CFP han pasado por las etapas CFP, CFP2, etc. Sin embargo, el módulo de luz CFP4 actual sigue siendo mayor en volumen que el módulo de luz QSFP28, presenta menos categorías, baja disipación de calor y baja flexibilidad.
La diferencia entre el módulo óptico QSFP28 y el módulo óptico CFP4 radica en que la velocidad de transmisión de cada canal de fibra del módulo óptico QSFP28 de 100G puede alcanzar un máximo de 25 Gbps, y se utilizan 4 canales de fibra para la transmisión de datos, principalmente para aplicaciones de transmisión de 100G. En comparación con el módulo óptico CFP4 de 100G, el módulo óptico QSFP28 de 100G es mejor para cableado de alta densidad, por lo que la mayoría de los centros de datos lo prefieren. Existen varias categorías derivadas del módulo óptico QSFP28 de 100G y del módulo óptico CFP4 de 100G, respectivamente. El módulo óptico QSFP28 tiene más aplicaciones que el módulo óptico CFP4.
En segundo lugar, en términos de distancia de transmisión, el módulo óptico QSFP28 tiene una distancia de transmisión más larga que el módulo óptico CFP4. El consumo de energía del módulo óptico QSFP28 suele ser inferior a 3,5 W, mientras que el consumo de energía de otros módulos ópticos de 100G es de 6 W a 24 W.
De esto podemos saber que el módulo óptico QSFP28 tiene un consumo de energía mucho menor que otros módulos ópticos de 100G. El módulo óptico CFP puede admitir una sola señal de 100G y una o más señales de 40G. 100G CFP2 se utiliza comúnmente como enlace de interconexión Ethernet de 100G, con una mayor eficiencia de transmisión que el módulo óptico CFP. Un módulo de luz CFP4 de 100G tiene la misma velocidad que un módulo de luz CFP/CFP2.
La ventaja irremplazable de un módulo de luz CFP4 es que consume menos energía y cuesta menos. El volumen del módulo de luz CFP4 es solo la mitad del del CFP2 y una cuarta parte del del CFP, que es el módulo de luz más pequeño de la serie CFP.
El CFP4 ofrece una mayor eficiencia de transmisión. El primer módulo óptico CFP de 100G atravesaba 10 canales de 10G y alcanzaba una velocidad de transmisión de 100G, mientras que el actual módulo óptico CFP4 de 100G atravesaba 4 canales de 25G y adoptaba el modo 4*25 para lograr la transmisión de 100G, lo que se traduce en una mayor eficiencia de transmisión y una mayor estabilidad. En cuanto a la integración de módulos, la del CFP2 duplica la del CFP, y la del CFP4 cuadruplica la del CFP.
En términos de consumo y costo, el módulo óptico CFP4 es compatible con el protocolo MSA, ofrece la misma velocidad que los CFP2 y CFP2s, y mejora significativamente la eficiencia de transmisión. El módulo óptico CFP admite todas las longitudes de onda ajustables en banda C y permite la detección completa de enlaces. Se ha seleccionado el patrón de modulación óptica dual-binaria común, con un consumo de energía inferior a 24 W, lo que le confiere una distribución conveniente.
El volumen del módulo de luz CFP2 es la mitad que el del módulo de luz CFP y su integración es el doble que la del CFP. Admite un módulo de luz CFP completo y su consumo de energía es inferior a 9 W. Puede lograr una sensibilidad de aceptación estable dentro de un amplio rango dinámico de entrada basado en SOA. El diseño del módulo óptico QSFP28 es más pequeño que el del módulo óptico CFP4. El costo del módulo óptico QSFP28 es menor, el consumo de energía generalmente es inferior a 3,5 W en funcionamiento y permite actualizar directamente de 25 G a 100 G sin necesidad de 40 G.
En el pasado, muchos dispositivos grandes se conectaban mediante circuitos. Actualmente, los módulos ópticos superan los 100 G. En el futuro, será posible utilizar vías ópticas para una comunicación más segura y con mayor capacidad. El primer paso en el desarrollo de los futuros dispositivos de comunicación óptica podría ser integrar todos los dispositivos con módulos ópticos. El siguiente paso será integrar el módulo óptico con el circuito integrado.
Al mismo tiempo, el chip de conmutación se actualizará de 25G a 50G, y puede alcanzar el nivel de 4 × 100G a 400G en el futuro. Además, para la producción de módulos ópticos, una integración más fuerte será la dirección de desarrollo actual, porque puede reducir en gran medida el costo de producción y aumentar la eficiencia de la producción. Como fuente y dirección de la señal, el módulo óptico es el punto culminante de los tres elementos de la comunicación. Del historial de desarrollo de los módulos ópticos, podemos ver que la actualización de los módulos ópticos es un símbolo importante de la mejora de la tasa de transmisión.
Por lo tanto, el futuro punto de competencia del mercado de módulos ópticos será un tamaño de paquete más pequeño y una tasa de transmisión más alta.
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