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光子產品封裝類型有哪些?光子產品“皮膚”大揭秘

作者:通信産品推薦官

什麼是光子產品?

光子產品(Optical Transceiver)全稱為光收發一體子產品,它是光通信中的核心器件,能夠完成信号的光-電/電-光轉換過程,它由光電子器件、功能電路和光接口等部件組成,其中的光電子器件包括接收和發射兩個部分。簡單的來說,接收部分負責将光信号轉換為電信号,發射部分将電信号轉換為光信号。

光子產品封裝類型有哪些?光子產品“皮膚”大揭秘

什麼是光子產品封裝?

通俗的說光子產品的封裝就是指光子產品的外形,随着科技的進步,光子產品的封裝也是一步步在進化,體積正逐漸變小,當然絕對不止外觀的變化,在速率、功耗、距離、成本等方面也在不斷地向前發展。光子產品封裝類型有很多,像1*9、SFF、GBIC、X2、XENPAK、XFP等封裝目前已經不常見,下面主要介紹常見的SFP系列和QSFP系列。

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SFP系列封裝

小型化可熱插拔(Small Form-Factor Pluggable)

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  • SFP
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采用LC頭,與GBIC光纖子產品相比,它的體積更小,內建度更高,極大的增加了網絡裝置的端口密度,适應了網絡迅猛發展的趨勢。

  • SFP+
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SFP光子產品的更新,擁有更高的傳輸速率,通常可達8.5G或10G(萬兆),這種子產品比早些時候出現的XFP子產品體積更小。

  • SFP28
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SFP28适用于單個25GE接入端口。基于SFP+的封裝形式,支援25G以太網标準。SFP28能提供25Gb/s的無誤碼傳輸,在超四類多模光纖中傳輸距離可達到100米,并能應用于高密度的25G以太網交換機和網絡接口中,促進資料中心的伺服器連接配接。它采用如今流行的SFP+封裝形式,為企業更新10G以太網連接配接,提供了一個更具成本效益的解決方案。

  • SFP56
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SFP56最大速率高達53.125Gbps的光子產品,通過OM3或OM4多模光纖傳輸距離最高可達70m或100m,其被廣泛應用于50GBASE以太網鍊路,另外,随着5G的高速發展,其在前中傳領域的需求也有一定的增長。

  • SFP-DD

SFP-DD中的DD指的是Double Density(雙倍密度),将SFP的單通道變為雙通道。提供高達50Gbps NRZ或112Gbps PAM4聚合的解決方案,甚至未來可提供下一代資料中心所需的200G(2×100G)等接入方案,為資料中心的架設節省了空間,滿足下一代資料中心低成本、小尺寸、高密度和低功耗的要求。

SFP-DD封裝向下相容目前的SFP/SFP+封裝高速接口方案,為25G AOC方案向100G平滑更新奠定了基礎,同時也為單路光口50G向100G更新建立了基礎技術平台。

  • SFP112

實作單通道的100G速率,不管是4通道的QSFP28還是雙通道SFP-DD,100G以太網真正算的上革新的技術,還是SFP112,回歸原始,使用單鍊而不是4鍊組合完成100G的速度。這意味着,又可以有100G 單纖的BIDI子產品可以用了。是以,SFP112才是真正的100G以太網,真正的10G以太網的繼任者。

SFP系列封裝彙總:

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QSFP系列封裝

四通道小型可熱插拔(Quad Small Form-Factor Pluggable)

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系列産品命名規則:

“Q”是“Quad”的首字母縮寫,指的是有四路電信号通道的意思,數字部分表示此封裝單通道理論支援的最大傳輸速率,例如QSFP28,“Q”表示四通道,"28"代表每個通道最高速率為28Gbps,故此封裝子產品能夠實作的最大帶寬為4*28G,與SFP光子產品相比,QSFP光子產品的帶寬更高。

  • QSFP+
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40G QSFP+光子產品可使用MPO光纖連接配接器,相比SFP+光子產品尺寸更大。

  • QSFP28
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100G封裝的可插拔光子產品。該光子產品采用LC/MPO接口。具有體積更小、端口密度大、功耗低等優勢,是新一代光子產品。主要在100G以太網、128G光纖通道應用,采用四個多種速率的傳輸通道傳輸資料,目前FS有100GBASE-SR4/LR4/ER4/ZR4、128GBASE-SW4常見接口類型。

  • QSFP56
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40G QSFP+和100G QSFP28光子產品的更新版,專門為200G以太網互連設計的光子產品。QSFP56表示在一個QSFP封裝尺寸裡可以傳輸4×50Gb/s至56Gb/s的傳輸速率。

  • QSFP-DD
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雙密度四通道小型可插拔高速子產品。QSFP-DD是目前400G光子產品的首選封裝方式,使資料中心能夠根據需要有效地增長和擴充雲容量。QSFP-DD子產品采用8通道電氣接口,每通道速率高達25Gb/s(NRZ調制)或50Gb/s(PAM4調制),提供高達200Gb/s或400Gb/s聚合的解決方案(圖從左往右分别為我司200G和400G産品)。

  • QSFP112
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QSFP112是基于目前QSFP的子產品和籠子(Cage)/連接配接器系統,旨在支援4x 通道QSFP系統中每通道112Gb/s的速度,并支援QSFP 400G互連生态系統。

QSFP系列彙總:

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擴充封裝

  • OSFP封裝

OSFP是一種新的可插拔封裝,具有8個高速電氣通道,目前可支援200G\400G\800G速率,尺寸比QSFP-DD略大,其常見接口為LC和MPO,目前支援此封裝的裝置主要有Arista以太網裝置、Mellanox的IB裝置。

  • CFP封裝

為滿足資料通信網絡中的高帶寬需求,CFP光子產品衍生出許多不同類型,常見的有CFP\CFP2\CFP4\CFP8光子產品。CFP及相關系列的封裝尺寸普遍較大,可以容納更多器件且支援更大功耗,是以一般應用在電信網領域,特别是遠距離傳輸(>40km)的光通信領域。

  • NG-SFP封裝

NG-SFP是一種新型可插拔小型封裝,适用于下一代外部高端口互連。NG-SFP外接電纜元件,具有高通道密度、更高速率的接口和最低的成本。近些年,随着光通信在資料中心領域的應用,加速光子產品技術發展。如光子產品産品快速進入100G時代,并正在努力向400G技術演進。NG-SFP MSA立足于100G光子產品,涉及2km以内的應用市場,在延續DSFP的支援2 lane電口的同時,增長type2加長形态,并可引入4 lane電口。

除上述提到的封裝外,目前還存在DSFP、SFP-DD112、NGSFP-DD、CPAK、CXP、CDFP等封裝類型,因其未被廣泛使用,故不展開介紹。