伴隨著數(shù)據(jù)通信和電信傳輸技術(shù)的快速發(fā)展,光網(wǎng)絡(luò)信息容量激增,高速帶寬的100G光模塊成為現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的主流產(chǎn)品。與此同時的是100G光模塊技術(shù)的日益完善,100G光模塊市場競爭也愈發(fā)激烈。越來越多的模塊制造商投入更多的精力進行研發(fā)生產(chǎn)。
100G光模塊的傳輸距離主要分為短距離(2km及以下)、中距離(2—10km)、長距離(10km及以上),目前三種距離中,中距離占據(jù)主要市場份額。
面對如此多的型號的光模塊,100G中距離的光模塊有什么相同點?又有什么不同點?我該如何選擇?
(本文主要以100G 2km光模塊為例)
目前100G中距離(2km)的光模塊型號總共有3種,分別是:100GE QSFP28 PSM4 2km(本文簡稱:PSM4)、100GE QSFP28 CWDM4 2km(本文簡稱:CWDM4)、100GE QSFP28 CLR4 2km(本文簡稱:CLR4)。
封裝
從名稱上,我們不難看出這四種型號的都采用同種封裝:QSFP28。
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目前市場上100G中距離主流封裝為QSFP28。該封裝光模塊體積小、功耗低、可實現(xiàn)更高密度的布線。
它能同時支持4通道傳輸,每條通道數(shù)據(jù)速率為25Gbit/s,通過4個通道實現(xiàn)100Gbps傳輸速率。可滿足100G以太網(wǎng)(4×25Gbps)與EDR InfiniBand的應(yīng)用需求。
光收發(fā)組件
100G中距離(2km)光模塊均采用了DFB激光器及PIN接收器。
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(DFB激光器)
(PIN接收器)
因DFB激光器及PIN接收器已經(jīng)穩(wěn)定且成熟,可以完全滿足2km距離的傳輸需求。在成本方面也具有一定的優(yōu)勢,綜合成本計算下來也可降低光模塊成本。所以,成為了100G中距離(2km)的不二之選。
功耗
在功耗方面,由于采用了QSFP28的封裝方式,所以三種光模塊的最大功耗均小于3.5W。對于數(shù)據(jù)中心能源成本上來說,可以降低數(shù)據(jù)中心大部分的運營成本。通過降低能源和運營成本,來提高企業(yè)組織的盈利能力。100G中距離(2km)的低功耗設(shè)計,哪怕能源消耗略有下降,也可以顯著的帶來成本的節(jié)約。
100G中距離(2km)的不同點,我們主要從以下幾點來分析:傳輸方式、應(yīng)用場景、價格等方面來分析。
傳輸方式
100GE QSFP28 PSM4 因其采用PSM4(4路并行)傳輸技術(shù),所以采用的是MPO12光口。該光口所需MPO連接器內(nèi)部有12芯的MPO單模插芯,相比于其他接口連接器主要特點就是緊湊的設(shè)計、資源芯數(shù)多。但缺點也很明顯,隨著距離的增加,光纖資源所需成本明顯上升。
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(MPO12光口)
為了解決中長距離光纖資源成本的問題,CWDM4、CLR4均采用了WDM(波分復(fù)用)技術(shù),通過一收一發(fā)兩根光纖,可以在中長距離有效降低光纖資源成本。所以,以上兩種光模塊采用雙LC接口,來實現(xiàn)全雙工信號傳輸,實現(xiàn)光接口的收發(fā)分離減少光纖接口的復(fù)雜性。
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(雙LC光口)
應(yīng)用場景
在應(yīng)用場景方面,高速光模塊一般需要開啟FEC來保證信號的穩(wěn)定傳輸,但是開啟FEC,則會增加信號的延時性。100GE QSFP28 CLR4在不開啟FEC前向糾錯的情況下,便可實現(xiàn)2km甚至10km的零誤碼傳輸(誤碼率1E-12)。因此,CLR4滿足于高性能計算和高頻交易等場景。
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(“天河二號”超級計算機)
PSM4、CWDM4為了保證光纖傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以這兩種光模塊必須用于具有前向糾錯(FEC)功能的光纖鏈路中。
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成本
在成本方面,由于PSM4內(nèi)部光器件只需采用常規(guī)DFB激光器,所以在100G中距離(2km)產(chǎn)品價格較為便宜。而CWDM4、CLR4采用了較為昂貴的WDM DFB激光器,所以在成本上相比較貴些許。其中CLR4因其性能優(yōu)良,在不開啟FEC的情況下即可進行2km的信號傳輸,也可用于超性能計算場景,故價格較為昂貴。
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以上提到的三種光模塊,在保證傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性下,易飛揚還可提供10km版本產(chǎn)品。
對于新搭建的數(shù)據(jù)中心來講,若在傳輸距離在2km內(nèi)可以采用PSM4光模塊。但是隨著距離的增加,光纖成本的增加尤為顯著,光纖資源的成本也需考慮。若需延伸至10km時,選用CWDM4光模塊綜合成本可能會更低。
對于數(shù)據(jù)中心升級來講,可根據(jù)原有數(shù)據(jù)中心光纖部署情況進行確定。若原有光纖部署較多,則采用PSM4光模塊成本較低。
對于超性能計算場景來講,建議直接采用CLR4光模塊。
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