أشكال التغليف وأنواع الواجهات لأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية بسرعة 100 جيجابت، و200 جيجابت، و400 جيجابت، و800 جيجابت

كما نعلم، فإن طرق تغليف أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية من نوع 100G و200G و400G و800G و1600G ليست متطابقة تمامًا. ما السبب في ذلك؟

مع زيادة السرعة، تصبح تقنية الإشارة الكهربائية PAM4، وكمية الليزر (مثل 4 λ أو 8 λ)، وإدارة الطاقة أكثر تعقيدًا، مما يتطلب بنية مادية جديدة لتحقيق مسارات أقصر لنقل الإشارة الكهربائية وحلول تبديد حرارة أكثر كفاءة لتلبية احتياجات المفاتيح عالية الكثافة وخوادم الذكاء الاصطناعي، مما يؤدي إلى صعوبة في توحيد معايير التغليف.

  • استخدم وحدة QSFP28 100G SFP هي وحدة نمطية شائعة مبكرة ذات حجم إنتاج متوسط. عند البدء من 400 جيجابايت/800 جيجابايت، QSFP-DD (كثافة مزدوجة) or OSFP تُستخدم تقنية التغليف القابل للتوصيل لتلبية متطلبات الكثافة العالية. وتتغلب هذه التقنية على استهلاك الطاقة العالي من خلال زيادة عدد القنوات أو زيادة سرعة القناة الواحدة، وإضافة مشتتات حرارية في الجزء الأمامي.  
  • مع تطور سرعات 800 جيجابت في الثانية وما فوق (1.6 تيرابت في الثانية)، تواجه أجهزة الإرسال والاستقبال التقليدية القابلة للتوصيل اختناقات في استهلاك الطاقة، و OSFP يفضل استخدامه في فئة 800G نظرًا لتبديد الحرارة بشكل أفضل.  
  • بالنسبة للسرعات التي تبلغ 1.6 طن فأكثر، البصريات المعبأة بشكل مشترك (CPO) تدمج هذه التقنية المحرك البصري مباشرة مع المحول/وحدة معالجة الرسومات، مما يؤدي إلى كسر القيود المادية للتغليف التقليدي تمامًا لتقليل تأخير الإرسال واستهلاك الطاقة.

فيما يلي، سنقوم بتحليل متعمق لأنواع التغليف الأساسية وأنواع الواجهات المقابلة لأجهزة الإرسال والاستقبال الليفية ذات السرعات المختلفة، لتسهيل اكتساب العملاء للمعرفة الأساسية.

وحدة SFP 100G

التغليف السائد : QSFP28 (الأكثر استخدامًا، 4 قنوات 25 جيجابت في الثانية)

الواجهة : LC مزدوج (لـ 100G LR4 / 100G CWDM4)، MPO-12 (لـ 100G SR4 / 100G PSM4).

تغليف بديل:

  • CFP/CFP2/CFP4: عبوات مبكرة، ذات حجم كبير، وتستخدم الآن في الغالب للإرسال لمسافات طويلة في الشبكات الأساسية.
  • SFP-DD: أقل شيوعًا، ويستخدم بشكل أساسي لمفاتيح الرفوف عالية الكثافة.

200G Transceiver

الحزمة الرئيسية : QSFP56 (الحزمة الرئيسية، 4 قنوات 50G PAM4)

الواجهة : LC مزدوج (لـ 200G QSFP56 FR4/LR4)، MPO-12 (لـ 200GBASE SR4/DR4).

التغليف البديل: QSFP-DD (تغليف مزدوج الكثافة)

الواجهة : MPO-12 أو LC. تُستخدم عادةً للحفاظ على التوافق المادي مع منافذ 400G.

400G Transceiver

التغليف السائد : QSFP-DD (الأكثر شيوعًا، متوافق مع الإصدارات السابقة QSFP28/56)

جهة تعامل:

  • MPO-12 (APC): يستخدم لـ QDD 400G DR4 S.
  • MPO-16 (APC): يستخدم لـ 400G SFP SR8.
  • Dual LC: يستخدم لبصريات 400G FR4 MSA/400G LR4.
  • واجهة CS: واجهتان مزدوجتان صغيرتان، تستخدمان عادةً لـ 2x200G Breakout.

التغليف التنافسي: OSFP (أكبر قليلاً في الحجم، تبديد أفضل للحرارة، مفضل لدى الشركات الكبيرة مثل جوجل)

الواجهة: MPO-12/16 أو LC.

جهاز إرسال واستقبال الألياف الضوئية 800G

الحزمة الرئيسية 1 : OSFP (الخيار المفضل حاليًا لـ 800 جيجابايت، مع كفاءة عالية للغاية في تبديد الحرارة)

واجهة المستخدم :

  • MPO-16 (APC): يستخدم لـ DR8/SR8.
  • ثنائي LC/2xLC: يستخدم لـ FR4/LR4.
  • CS/2x مزدوجCS: تُستخدم لتوصيلات الفروع ذات الكثافة العالية.

الحزمة الرئيسية 2 : QSFP-DD800 (للتوافق مع منافذ QSFP القديمة)

الواجهة : MPO-16، واجهة LC مزدوجة أو واجهة CS.

جدول التلخيص

معدلالحزمة الرئيسيةنوع الواجهةتعديل الإشارة
100غQSFP28LC، MPO-12NRZ / PAM4 (طول موجي واحد)
200غQSFP56LC، MPO-12PAM4
400غQSFP-DD / OSFPLC، MPO-12، MPO-16، CSPAM4
800غOSFP / QSFP-DD800LC، MPO-16، CSPAM4

نصائح أساسية حول الاختلافات الرئيسية

  • طريقة الطحن: يجب استخدام موصلات MPO APC (الخضراء) في الوضع المتوازي الأحادي (DR4/DR8/PSM4)؛ بينما يستخدم الوضع المتعدد MPO (SR4/SR8) والوضع الأحادي المزدوج LC (LR4/FR4) عادةً موصلات UPC (الأزرق/الأسود).
  • مواصفات MPO: أدخل المخطط المتوازي 400G/800G (SR8/DR8) MPO-16، وهو غير متوافق فعليًا مع MPO-12 في عصر 100G.