何為400G光模塊?與10G、25G、40G光模塊的區別在哪裡?

　　由於數據中心及雲計算資源需求的持續增長，帶動了超大規模公有雲數據中心的發展。全球數據流量不斷攀升，促使數據中心從100G向更高速率、更大帶寬、更低延時發展，400G將是下一代骨幹網升級和新建的方向，成為數據中心的必然趨勢。很多服務商已經著手部署400G網絡建設方案。在構建400G網絡系統的過程中，400G光模塊發揮著至關重要的作用，那麼，何為400G光模塊？與10G、25G、40G光模塊的區別在哪裡？

　　何為400G光模塊？

　　400G光模塊又叫400G光收發模塊，主要是進行光電轉換，在發送端將電信號轉變成光信號，再通過光纖進行傳送，到了接收端再將光信號轉變成電信號。400G光模塊傳輸速率為400G，是為了適應網絡市場由100M、1G、25G、40G逐漸向100G、400G，甚至是1T而誕生的，在構建400G的網絡系統中400G光模塊發揮著至關重要的作用。

　　400G光模塊標準及封裝形式有哪些？

　　目前400G模塊標準還未統一，400G光模塊的標準與封裝形式主要有以下六種。

　　①OSFP

　　OSFP的英文全稱是Octal Small Formfactor Pluggable，Octal表示8。該標準為新的接口標準，與現有的光電接口不兼容。其尺寸為100.4*22.58*13 mm^3，比QSFP-DD的尺寸略大，因而需要更大面積的PCB。其電接口的引腳不同於QSFP-DD， 上下各有一排。

　　②QSFP-DD

　　QSFP-DD的全稱是Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density， 該方案是對QSFP的拓展，將原先的4通道接口增加一行，變為8通道，也就是所謂的double density。該方案與QSFP方案兼容，這是該方案的主要優勢之一。原先的QSFP28模塊仍可以使用，只需再插入一個模塊即可。

　　③ CFP8

　　CFP8是對CFP4的擴展，通道數增加為8通道，尺寸也相應增大，為40*102*9.5 mm^3，該方案的是目前成本中最高的。

　　④CWDM8

　　該標準是對CWDM4標準的擴展，每個波長的速率為50G，也可以同樣實現400G。 新增加了四個中心波長，即1351/1371/1391/1411nm。波長範圍變得更寬，對Mux/DeMux的要求更高，雷射器的數目也增加一倍。最大輸入功率為8.5dBm。

　　⑤CDFP

　　CDFP標準誕生較早，至今已經發布第三版規範。CD表示400（羅馬數字）。其採用16通道，單通道速率為25G。由於通道數較多，尺寸也比較大。

　　⑥COBO

　　COBO的全稱是consortium for on board optics， 也就是將所有光學組件放置在PCB板上。該方案的主要優勢是散熱好，尺寸小。但是由於不是熱插拔，一旦某個模塊出現故障，檢修比較麻煩。

　　在2018年的光通信展OFC上，QSFP-DD和OSFP在展會上均有廠商推出，兩款解決方案優勢最為突出，其最有可能作為下一代數據中心400G解決方案的標準，但是結合上述其他標準與封裝形式，未來具體使用哪種解決方案還將取決於未來新一代雲計算運營商的網絡架構。

　　400G光模塊有什麼作用？

　　400G光模塊的主要作用是能夠提高數據的吞吐量，能最大限度的提高數據中心的帶寬與埠密度。400G光模塊未來的趨勢是為了實現寬增益、低噪聲、小型化和集成化等作用，為下一代無線網絡與超大規模數據中心提供優質的光通信模塊。

　　400G光模塊需要多少晶片？

　　我國400G光模塊晶片進口依賴嚴重。從全球光晶片行業競爭格局來看，我國以高速率為主要特徵的高端光晶片自給率不足，相關光晶片需求極度依賴進口。

　　因此，雖然光晶片在400G光模塊只需要使用一片，但是所佔成本比高，是光模塊行業價值鏈的冠上明珠。在光模塊中，光晶片佔據最高價值端，並且越高端光模塊的光晶片的成本佔比越高。在10G/25G光模塊中，光晶片成本佔比在30%左右，40G/100G光模塊中光晶片成本佔比在50%左右，400G光模塊中光晶片成本佔比可達70%。

　　400G光模塊與10G、25G、40G光模塊的區別在哪裡？

　　儘管10G、25G、40G甚至是100G光模塊已成市場主流，但隨著對帶寬、埠密度、以及系統能耗量的要求的不斷提高，400G光模塊將是能進一步推動技術向更高速的系統前進的又一新階段。

　　與10G、25G、40G光模塊相比，400G光模塊的到來，將會使光通信進入一個嶄新的時代，光通信正從低端光模塊的單載波調製相干探測向偏振復用的多載波用電平相位調製和陣列相干探測轉變。光子集成和電子集成、ADC/DSP技術將是400G光通信模塊以及系統商用化的關鍵。隨著乙太網標準化的迫切需求，光並行化的要求將對光子集成技術產生巨大的推動作用。

　　400G光模塊市場價值是什麼？

　　眾所周知，100G技術產品已經成熟，400G是當前討論熱點，業界十分關注400G光模塊的進展。如今400G光模塊研發和量產進度也較為令人滿意，在當前的市場大背景，超大規模數據中心對帶寬需求的日益提升，400G光通信模塊已成為提升系統性能和降低帶寬成本的最佳選擇，而隨著後期5G網絡的來臨，又將會是400光模塊市場價值的另一個積極推動因素。