Fortschrittliche optische Transceiver-Technologie: Von 400G über 800G bis 1,6T

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der Datenkommunikation ist der Bedarf an schnelleren und effizienteren Netzgeschwindigkeiten ungebrochen. Die optische Transceiver-Technologie, der Eckpfeiler der modernen Datenübertragung, hat sich sprunghaft entwickelt, um mit dieser Nachfrage Schritt zu halten. Der technologische Fortschritt in diesem Bereich war revolutionär und führte von 400G zu 800G und rückt nun in Richtung 1,6T vor. Lassen Sie uns einen Blick auf die Entwicklung dieser Technologien werfen und herausfinden, wie jede Generation auf der vorherigen aufgebaut hat.

Optische 400G-Transceiver

Die Einführung von optischen 400G-Transceivern bedeutete einen großen Sprung bei den Datenübertragungsmöglichkeiten. Produkte wie der QSFP-DD (Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density) und der OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) haben sich als Standardformfaktoren für 400G durchgesetzt. Diese Transceiver nutzen fortschrittliche Modulationsverfahren wie PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level), um Daten mit einer Geschwindigkeit von 400 Gigabit pro Sekunde zu übertragen. Durch den Einsatz von Modulation höherer Ordnung und hochentwickelten Fehlerkorrekturmechanismen, kann mit 400G-Transceivern die Kapazität von Glasfasernetzen maximiert und schnellere und effizientere Datenübertragung ermöglicht werden.

Höhepunkte der optischen 400G-Transceiver von FS

Die 400G-Transceiver von FS zeichnen sich durch geringen Stromverbrauch, hohe Dichte und Hochgeschwindigkeitsleistung aus. Sie können für 400G-Ethernet-Netzwerkkonnektivität über den Wellenlängenbereich von 850 nm bis 1331 nm verwendet werden.Die optischen FS 400G-Module mit unterschiedlichen Wellenlängen sind mit verschiedenen Arten von Steckern und Glasfaserkabeln kompatibel, wodurch sich unterschiedliche Übertragungsdistanzen ergeben. Nachfolgend sind die wichtigsten Merkmale dieser Module aufgeführt:

• Vielfalt der Modelle: FS bietet eine Vielzahl von optischen 400G-Transceivern an, einschließlich, aber nicht beschränkt auf QSFP-DD, OSFP, QSFP112 usw., die den Kunden Optionen auf der Grundlage ihrer Geräteschnittstellen und Übertragungsanforderungen bieten.

• Erweiterte Modulationstechniken: Diese 400G-Module nutzen effiziente Modulationstechnologien wie PAM4 (Pulse Amplitude Modulation), die höhere Datenraten über bestehende Glasfaserinfrastrukturen ermöglichen und gleichzeitig die Signalqualität verbessern.

• Geringer Stromverbrauch: Die 400G-Module von FS sind auf die Senkung der Betriebskosten und die Reduzierung der Umweltbelastung ausgerichtet und zeichnen sich durch einen geringen Stromverbrauch aus, so dass die Energieeffizienz bei gleichzeitiger Hochgeschwindigkeitsübertragung erhalten bleibt.

• Kompatibilität und Interoperabilität: 400G-Module von FS sind in der Regel so konzipiert, dass sie mit Geräten verschiedener Hersteller kompatibel sind, darunter Mainstream-Switches, Router und Server, was die Module aufgrund der Interoperabilität mit mehreren Herstellern praktisch macht.

• Lange Übertragungsdistanzen: Abhängig vom jeweiligen optischen Modul kann die 400G-Technik von FSverschiedene Übertragungsdistanzen von 100 m bis 40 km unterstützen, so dass die Kunden das passende Modul für ihre Entfernungsanforderungen auswählen können.

• Multi-Channel-Design: Einige 400G-Module verfügen über ein Multi-Channel-Design, bei dem 8 Kanäle mit jeweils 50 Gbit/s kombiniert werden, um die volle Datenrate von 400 Gbit/s zu erreichen, was die Effizienz der Glasfasernutzung effektiv erhöht.

Optische 800G-Transceiver

Aufbauend auf dem Erfolg von 400G hat die Branche die Entwicklung von optischen 800G-Transceivern in Angriff genommen, um die ständig wachsende Nachfrage nach höheren Bandbreiten zu decken. Mit Fortschritten in der integrierten Schaltungstechnik und den Signalverarbeitungsalgorithmen ermöglichen 800G-Transceiver eine beeindruckende Übertragungsrate von 800 Gigabit pro Sekunde. Dieser Durchbruch verdoppelte die Datenkapazität und führte eine verbesserte spektrale Effizienz ein, die eine Optimierung der Netzressourcen ermöglicht.

Schlüsseltechnologien von 800G-Rechenzentren

Da Rechenzentrumsnetzwerke eine schnellere Datenübertragung erfordern, haben sich zwei Schlüsseltechnologien herauskristallisiert: 800G Fiber und 800G Ethernet.

800G Fiber überträgt 800 Gbps mit optischen Geräten über Glasfaser, wobei Konfigurationen wie duale 400G oder acht 100G verwendet werden, dies ist aber teurer und verbraucht mehr Strom. 800G Fiber zwar befindet 800G Fiber noch in der Anfangsphase, und wird hauptsächlich für die Verbindung von Hyperscale-Rechenzentren angewendet, doch kann dadurch die Netzwerkleistung bereits verbessert werden.

800G Ethernet hingegen, ein im April 2020 von der Ethernet Technology Alliance festgelegter Standard, überträgt 800 Gbps über Ethernet und unterstützt verschiedene PHY- und MAC-Parameter für unterschiedliche Anwendungen und Entfernungen. Obwohl 800G Ethernet eine größere Kapazität und Flexibilität bietet, wird dessen Einführung durch komplexe Technologie- und Standardisierungsanforderungen gebremst.

Highlights der optischen 800G-Transceiver von FS

Die 800G-Transceiver von FS sind in verschiedenen Formfaktoren, wie QSFP-DD und OSFP, erhältlich, um unterschiedlichen Netzwerkausrüstungen und Präferenzen gerecht zu werden. Sie verwenden fortschrittliche Modulationsverfahren und kohärente Optiken, die eine stabile Leistung auch über große Entfernungen gewährleisten. Die FS 800G-Module sind mit modernsten Technologien ausgestattet und für die Übertragung ultrahoher Bandbreiten über Glasfaserkabel mit höherer Energieeffizienz und Zuverlässigkeit ausgelegt. Nachfolgend finden Sie die Highlights der optischen FS 800G-Transceiver.

• Fortgeschrittene Photonentechnologie: Die 800G-Module von FS enthalten die wahrscheinlich modernste Photonentechnologie, einschließlich kohärenter Optik und fortschrittlicher DSP-Algorithmen (Digital Signal Processing), um die Komplexität der Datenübertragung bei höheren Geschwindigkeiten zu bewältigen.

• Geringer Stromverbrauch: Das optische 800G-Modul nutzt die CPO (Coherent Pluggable Optics)-Kommunikationstechnologie, um die Bandbreite von Glasfaserkabeln effizient zu nutzen, den Energiebedarf für die Datenübertragung zu reduzieren und somit den Stromverbrauch zu senken.

• Geringe Latenzzeit: 800G-Transceiver sind mit photonischen integrierten Schaltkreisen (PIC) ausgestattet, die die Latenz in 800G-Verbindungen verringern und sich damit ideal für Echtzeitanwendungen und hochfrequente Interaktionen eignen, z. B. für Finanztransaktionen, Cloud Computing und große Rechenzentren.

• Multi-Channel-Design: Der 800G-Transceiver verfügt über ein 8-Kanal-Design, wobei jeder Kanal eine Übertragungsrate von 100 Gbps oder 200 Gbps hat. Das Multi-Channel-Design erhöht die Übertragungsbandbreite und bietet einen höheren Datendurchsatz. Der QDD-DR8-800G ist beispielsweise ein 800G-Transceiver, der 2x400G oder 8x 100G Breakout für eine höhere Port-Dichte unterstützt.

Optische QSFP-DD 800G-Transceiver

800G OSFP Optische Transceiver

Futuristische optische 1,6T-Transceiver

Das 1,6T-OSFP-Modul, das für acht Kanäle mit jeweils 200 Gigabit pro Sekunde ausgelegt ist, basiert auf einer einzelnen OSFP-Schnittstelle und bietet eine Gesamtbandbreite von 1,6T pro Sekunde. Optimiert für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere im Bereich der Glasfaseroptik, beinhaltet dieses Modul das PAM4-Modulationsschema und verdoppelt damit effektiv die elektrische Signalstärke von 50G auf 100G in jedem Kanal.

Einführung der OSFP-XD-Technologie

Während das OSFP1600 zukünftige Switch-Silizium mit 200G elektrischen Lanes unterstützt, besteht ein breites Interesse an optischen 1,6T-Modulen mit dem 100G elektrischen Lane-Ökosystem. Der OSFP-XD (Extra Dense) Formfaktor wurde entwickelt, um diese Anforderung zu erfüllen. Durch die Verdoppelung der Anzahl der elektrischen Lanes von 8 auf 16 bietet das OSFP-XD eine Dichte von 1,6T mit 16 Lanes für 100G und in Zukunft eine Dichte von 3,2T mit 16 Lanes für 200G./p>

Vorteile von QSFP-XD

• Verbesserte Systemleistung: Es ist die dichteste steckbare optische Lösung auf dem heutigen Markt und unterstützt 16 elektrische Kanäle, von denen jeder 100G oder 200G liefern kann, was zu einer Gesamtdatenrate von 1,6T oder 3,2T führt. Sie hat den gleichen Formfaktor wie das OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable), verwendet aber einen Stecker und eine Kabelbaugruppe mit höherer Dichte. Dadurch ist sie mit gestapelten 800G OSFP kompatibel, was die Marktakzeptanz und den Einsatz erheblich vereinfacht. Diese Lösung erfüllt die zukünftigen Anforderungen an die Chip-Dichte und verbessert den Systemdurchsatz und die Effizienz.

• Hohe Kompatibilität der Technologien: QSFP-XD bietet ein umfassendes Angebot an optischen Technologien, darunter 100G Lambda, 200G Lambda und Coherent. Mit seiner Anpassungsfähigkeit an verschiedene Übertragungsentfernungen und Szenarien unterstützt Dieses Modul Entfernungen von bis zu 2 Kilometern bei Temperaturen von 0–70 °C. Mit seinem geringen Stromverbrauch von weniger als 23 W ermöglicht es eine schnelle, effiziente und äußerst zuverlässige Datenübertragung. Damit ist es die perfekte Lösung für Rechenzentren, Cloud-Computing, künstliche Intelligenz und andere anspruchsvolle Bereiche.

• Vielseitig und kundenorientiert: Es behält alle Vorteile eines steckbaren optischen Moduls bei, einschließlich Rekonfigurierbarkeit, Wartungsfreundlichkeit, technische Flexibilität und mehr. Außerdem wird das bekannte Geschäftsmodell der Lieferkette beibehalten, das es den Kunden ermöglicht, die am besten geeigneten Produkte und Dienstleistungen von mehreren Anbietern zu wählen.

Zusammenfassung

Die 1,6T-Transceiver stellen die Zukunft dar, in der die Nachfrage nach Datenübertragung in großem Maßstab und energieeffizienter Übertragung mit noch mehr technologischen Fortschritten erfüllt werden wird. Diese Transceiver werden auf den grundlegenden Fortschritten bei PAM4, DSP und Silizium-Photonik aufbauen und mit potenziell neuen Modulationstechnologien wie kohärenter Optik oder PAM-Schemata höherer Ordnung an die Grenzen gehen. Der Marathon der optischen Transceiver-Technologie macht jedoch nicht bei 1,6T halt. Darüber hinaus plant die Branche 3,2T und mehr. Es ist eine Reise der kontinuierlichen Innovation, bei der jeder Technologiesprung unserer datengesteuerten Welt zu Wachstum und Expansion verhilft.