引言

凭据光通讯领域驰名市场调研机构LightCounting数据显示，2020年光？槭谐」婺３80亿美元

。随着网络流量的发作式增长，预计到2026年，全球光？槭谐」婺＝锏145亿美元

。

图 光？槭谐」婺＜霸げ猓ò偻蛎涝

随着云推算时期的到来，更高速度、更大带宽、更低时延的网络成为数据中心业务发展的沉要诉求

。而400G光？樽魑葜行哪诓抗馔缁チ墓丶布设备，在构建400G网络系统的过程中，能最大限度的提高数据中心的带宽与端口密度，成为实现互联的必要伎俩，400G终将是下一代数据中心发展的必然趋向

。那么，400G光？榈姆⒄故咀矗ㄔ⒁，定名方式，分类，尺度及封装方式）及在数据中心的利用规划是什么？

400G光？榈脑⒁夂投绞

400G光？橛纸400G光收发？，在发送端将电信号转造成光信号，再通过光纤进行传送，到了接管端再将光信号转造成电信号，重要用于光通讯中电信号和光信号的相互转换

。从体积来看光？，它尺寸很幼，通常用在各类网络架构中的服务器、互换机、路由器和无线基站设备等

。

IEEE802.3工作组对光？榈亩绞浇辛私缢，xxxGBase-mRy.z的字段中，xxx暗示速度，m暗示传输距离，y暗示光纤对数，z暗示波长数量

。好比400GBASE-SR4.2，暗示光？樗俣任400Gbps，SR暗示150m以内的衔接（如同机房机柜之间的衔接），4暗示4对光纤8芯，2暗示每芯承载2个波长

。

400G光？榈姆掷，尺度及封装方式

400G光？榈姆掷，从光波长上，分为多模（MM）和单模（SM）；从信号调造方式上，分为NRZ和PAM4调造（目前以PAM4为主）；从传输距离上，分为SR、DR、FR、LR；从封装大局上，分为OSFP、QSFP-DD、CDFP、CFP8、CWDM8和COBO等

。主流400G光？橹，光口侧重要选取8路53Gbps PAM4（400G-SR8、FR8、LR8），和4路106Gbps PAM4（400G-DR4、FR4、LR4）来实现400G的信号传输；在电口侧使用8路53Gbps PAM4电信号，选取OSFP或QSFP-DD的封装大局

。

封装，能够理解为光？榈目钚统叨，是分辨光？榈闹匾绞

。目前400G光？榈某叨扔敕庾按缶种匾幸韵铝郑

OSFP（Octal Small Formfactor Pluggable），该尺度是一个新的接口尺度，与现有的光电接口不兼容

。其尺寸为100.4 * 22.58 * 13 mm ^ 3，比QSFP-DD的尺寸稍大一些，必要更大的PCB面积

。其电接口的引脚分歧于QSFP-DD， 高低各有一排

。

QSFP-DD（Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density），该规划是对QSFP的拓展，将原先的4通路接口增长一行，变为8通路，也就是所谓的Double Density

。该规划与QSFP规划兼容，原先的QSFP28？槿阅芄皇褂，只需再插入一个？榧纯

。

CFP8是对CFP4的扩大，通路数增长到8个通路，尺寸相应地增长到40*102*9.5mm^3

。该解决规划的成本较高，必要用到16个25G的激光器

。

CWDM8是对CWDM4尺度的扩大，每个波长的速度为50G，也能够同样实现400G

。 新增了四个中心波长，即1351/1371/1391/1411nm

。波长领域变得更宽，对Mux/DeMux的要求更高，激光器的数量也增长一倍

。最大输入功率为8.5dBm

。

CDFP尺度诞生较早，CD暗示400，其选取16通路，单通路速度为25G

。由于通路数较多，尺寸也比力大

。

COBO（consortium for on board optics），意思是将所有的光学元件都放在PCB上

。该解决规划的重要利益是散热好、尺寸幼

。但是，由于不支持热插拔，一旦某个？槌鱿止收，将很难进行维建

。

400G光？樵谑葜行牡睦霉婊

随着数据中心带宽增大，贮存量需要增长，服务器接见端口速度的加快，对光？槭迪质葜行闹湫畔⑹凳焙Ａ拷换サ男芴岢隽烁咭

。目前，400G光？榇渌俣任400G，相比100G光？樘嵘4倍，能最大限度的提高数据中心的带宽与端口密度，成为实现数据中心网络互联的沉要解法

。400G光？樵谑葜行牡睦霉婊，从传输距离来看，通常分为以下4个场景：

<20m，重要用于机柜内部的服务器和TOR互换机互联

。目前数据速度以10G、25G为主，在向50G或100G过渡，通常能够使用AOC有源光缆或DAC高速线缆直接衔接

。

<500m，重要用于数据中心统一机房内Leaf到Spine互换机的互联

。目前数据速度以40G、100G为主，在向400G过渡

。其中100m以下的短距离重要以850nm的多模（MM）光纤为主；100m～500m距离多选取1310nm波长的单模(SM)光纤，出于成本思考重要选取并行单模（PSM）技术

。

<10km，重要用于数据中心楼宇间互换机或路由器的互联

。目前数据速度以100G为主，在向400G过渡

。此场景传输距离较长，光纤的成本占比力大，因而多选取波分复用技术在单根光纤上传输更多路信号，对于100G速度来说，态路通讯可提供100G LR4光？，在500m~2km场景仍能够使用态路通讯100G PSM4光？

。

>10km，重要用于多个数据中心间的互联（DCI）

。目前实现方式以100G+DWDM（密集波分复用为主），对于100G速度来说，凭据数据中心之间的距离态路通讯可提供100G LR4、100G ER4和100G ZR4光？榭晒┭≡

。

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。iSlot官方网站RG-N18018-CX主题互换机整机支持576个400G端口，有效带宽达691.2T，支持P级别带宽升级，能有效解决高速大电流高密度复杂单板带来的散热问题

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。在提供高效、不变互换服务的同时，可实现将来10年网络的弹性拓展和滑润升级

。

参考资料：

1.《What is the 400G Optical Module? 》

2.《400G光？榉庾袄嘈图笆葜行睦霉婊

3.《400G光？槔贸【啊

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