在當(dāng)今飛速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托手陵P(guān)重要。400G 光模塊作為網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的關(guān)鍵組件，正逐漸嶄露頭角，成為推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向高速、大容量發(fā)展的重要力量。你知道 400G 光模塊長(zhǎng)什么樣嗎？它又有著怎樣的性能與特點(diǎn)？接下來(lái)，讓我們一探究竟。

一、400G 光模塊是什么

400G 光模塊是用于光電轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，其工作原理是在發(fā)送端將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，通過(guò)光纖進(jìn)行傳輸，在接收端再把光信號(hào)還原為電信號(hào)。它的傳輸速率高達(dá) 400G，是順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)從 100M、1G、25G、40G 向 100G、400G 乃至 1T 不斷升級(jí)的需求而誕生的，在構(gòu)建 400G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。

二、400G 光模塊的標(biāo)準(zhǔn)和包裝形式

目前，400G 光模塊主要有以下六種標(biāo)準(zhǔn)和包裝形式：

1. OSFP：全稱 Octal Small Formfactor Pluggable，是一種新的接口標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)有的光電接口不兼容。它的尺寸為 100.4×22.58×13mm3，比 QSFP-DD 略大，需要更大的 PCB 面積。其電接口引腳分布在頂部和底部，各有一行，與 QSFP-DD 不同。
2. QSFP-DD：即 Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density，是對(duì) QSFP 接口的擴(kuò)展。它將原來(lái)的 4 通道接口增加為 8 通道，實(shí)現(xiàn)了雙密度。該方案的一大優(yōu)勢(shì)是與 QSFP 解決方案兼容，原有的 QSFP28 模塊仍可繼續(xù)使用，插入另一模塊即可。
3. CFP8：是 CFP4 的擴(kuò)展版本，通道數(shù)增加到 8 個(gè)，尺寸也相應(yīng)增大至 40×102×9.5mm3 。由于需要用到 16 個(gè) 25G 的激光器，成本相對(duì)較高。
4. CWDM8：是 CWDM4 標(biāo)準(zhǔn)的延伸，每個(gè)波長(zhǎng)的速率為 50G，同樣能達(dá)到 400G 的傳輸速率。它新增了四個(gè)中心波長(zhǎng)，分別為 1351nm、1371nm、1391nm 和 1411nm，波長(zhǎng)范圍更寬，這對(duì) Mux/DeMux（復(fù)用器 / 解復(fù)用器）的要求更高，激光器數(shù)量也增加了一倍，最大輸入功率為 8.5dBm。
5. CDFP：該標(biāo)準(zhǔn)誕生較早，目前已發(fā)布到第三版。它采用 16 個(gè)通道，單通道速率為 25G。由于通道數(shù)量多，所以整體尺寸相對(duì)較大。
6. COBO：全稱 consortium for on board optics，意思是將所有光學(xué)元件都集成在 PCB 上。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是散熱性能好、尺寸小，但缺點(diǎn)是不支持熱插拔，一旦某個(gè)模塊出現(xiàn)故障，維修難度較大。

在 2018 年的 OFC 展會(huì)上，QSFP-DD 和 OSFP 這兩種解決方案脫穎而出，備受關(guān)注。不過(guò)，未來(lái)具體選用哪種方案，還取決于下一代云計(jì)算運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

三、400G 光模塊的作用

400G 光模塊的核心作用是大幅提高數(shù)據(jù)吞吐量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心帶寬和端口密度的最大化。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，它正朝著廣增益、低噪聲、小型化和集成化的方向邁進(jìn)，旨在為下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和超大型數(shù)據(jù)中心提供高品質(zhì)的光通信模塊，滿足不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求。

四、400G 光模塊的芯片成本

400G 光模塊雖然僅使用一個(gè)光學(xué)芯片，但其成本卻不容小覷。在不同速率的光模塊中，光芯片成本占比差異較大。在 10G/25G 光模塊中，光芯片成本約占 30%；在 40G/100G 光模塊中，這一比例約為 50%；而在 400G 光模塊中，光芯片成本占比高達(dá) 70%，這也使得 400G 光模塊的成本相對(duì)較高。

五、400G 光模塊與其他光模塊的區(qū)別

盡管 10G、25G、40G 甚至 100G 光模塊目前仍是市場(chǎng)主流，但隨著網(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬、端口密度和系統(tǒng)能耗要求的不斷提升，400G 光模塊代表著光通信技術(shù)向更高水平發(fā)展的新方向。

與 10G、25G 和 40G 光模塊相比，400G 光模塊的出現(xiàn)開(kāi)啟了光通信的新時(shí)代。光通信技術(shù)正從低端光模塊的單載波調(diào)制相干檢測(cè)，逐漸向偏振復(fù)用多載波應(yīng)用轉(zhuǎn)變。同時(shí)，光子集成和電子集成、ADC/DSP 技術(shù)將成為 400G 光通信模塊和系統(tǒng)商業(yè)化的關(guān)鍵因素。隨著以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化需求的日益迫切，光并行化需求也將進(jìn)一步推動(dòng)光子集成技術(shù)的發(fā)展。

六、400G 光模塊的市場(chǎng)價(jià)值

如今，100G 技術(shù)產(chǎn)品已趨于成熟，400G 成為行業(yè)熱點(diǎn)話題，其光模塊的進(jìn)展備受業(yè)界關(guān)注。目前，400G 光模塊的開(kāi)發(fā)和量產(chǎn)進(jìn)展較為順利。在當(dāng)下的市場(chǎng)環(huán)境中，超大型數(shù)據(jù)中心對(duì)帶寬的需求持續(xù)增長(zhǎng)，400G 光通信模塊憑借其高性能，成為提升系統(tǒng)性能、降低帶寬成本的理想選擇。此外，5G 網(wǎng)絡(luò)的興起，也為 400G 光模塊市場(chǎng)注入了新的活力，進(jìn)一步推動(dòng)了其市場(chǎng)價(jià)值的提升。

400G 光模塊作為網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的前沿技術(shù)，正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和巨大的潛力，重塑著網(wǎng)絡(luò)通信的格局，在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，它必將發(fā)揮更為重要的作用。