Classification des émetteurs-récepteurs optiques 800G

La production en série d'émetteurs-récepteurs optiques 800G a commencé cette année. Grâce à l'apparition de technologies d'intelligence artificielle telles que ChatGPT, la demande du marché pour les émetteurs-récepteurs optiques 800G a encore augmenté. Ici, nous trions les informations des émetteurs-récepteurs optiques 800G pour votre référence.

800G=8*100G=4*200G, par conséquent, selon le débit monocanal, il peut être divisé en deux catégories, à savoir, monocanal 100G et 200G. L'architecture correspondante est illustrée dans la figure ci-dessous.
Les émetteurs-récepteurs optiques 100G à canal unique peuvent être mis en œuvre rapidement, tandis que le 200G a des exigences plus élevées pour les dispositifs optiques. Étant donné que le débit maximal actuel pris en charge par l'interface électrique est de 112 Gbps PAM4, pour le cas d'un seul canal de 200G, une boîte de vitesses est nécessaire pour la conversion.

8X100GbE, 2X200GbE

Pour le cas du multi-mode, il existe principalement deux normes pour les émetteurs-récepteurs optiques 800G, correspondant au cas où la distance de transmission est inférieure à 100m.
1) 800GSR8
Il utilise le schéma VCSEL, la longueur d'onde est de 850 nm et le débit monocanal est de 100 Gbps PAM4, ce qui nécessite 16 fibres. Cela peut être considéré comme une version améliorée du 400G SR4, avec le nombre de canaux doublé. Son interface optique est MPO-16 ou MPO-2 à 12 rangées, comme illustré dans la figure ci-dessous.

MPO-16 ou MPO-12 DEUX RANGÉES

2) 800G SR4.2
Le schéma adopte des longueurs d'onde de 850 nm/910 nm et une transmission bidirectionnelle, en utilisant DeMux dans le module pour diviser les deux longueurs d'onde. Le débit monocanal est de 100 Gbps PAM4, ce qui nécessite 8 fibres. Par rapport au SR8, le nombre de fibres dans cette solution est réduit de moitié. Son schéma fonctionnel est représenté sur la figure ci-dessous :

800G PAM4 CDR

Son interface optique est illustrée dans la figure ci-dessous, en utilisant l'interface MPO-12.

MPO-12 BiDi

Pour le cas du monomode, il existe différentes normes pour les émetteurs-récepteurs optiques 800G,
1) 800G DR8, 800G 2xDR4 et 800G PSM8
L'architecture interne de ces trois standards est similaire, notamment 8 Tx et 8 Rx, avec un débit monocanal de 100Gbps, nécessitant 16 fibres.

Architecture d'émetteur-récepteur 800G-PSM8/DR8 OSFP/QSFP-DD

La distance de transmission de PSM8 est de 100 m et la distance de transmission de DR8 et 2*DR4 est de 500 m. L'interface optique de 2xDR4 est 2 MPO-12, comme illustré dans la figure ci-dessous, elle peut être interconnectée avec des modules optiques 400G DR4 pour faciliter les mises à niveau du centre de données. L'interface optique pour PSM8 et DR8 est MPO-16.

Double MPO-12

2) 800G 2xFR4 et 2xLR4
Les structures internes de ces deux standards sont similaires, notamment 4 longueurs d'onde, et le débit monocanal est de 100Gbps. Le nombre de fibres est réduit grâce au Mux, et 4 fibres sont nécessaires, comme le montre la figure ci-dessous.

CDR PAM double 400G

Ces deux solutions sont des mises à niveau des émetteurs-récepteurs optiques 400G FR4 et LR4, utilisant des longueurs d'onde CWDM4 de 1271/1291/1311/1331nm. 2xFR4 prend en charge une distance de transmission de 2 km et 2xLR4 prend en charge une distance de transmission de 10 km. Son interface optique adopte une interface double CS ou double duplex LC.

Double CS et double LC duplex

3) 800GFR4
Ce schéma utilise quatre longueurs d'onde et le débit du canal unique est de 200 Gbps, ce qui nécessite deux fibres optiques pour prendre en charge une distance de transmission de 2 km, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

800G PAM4 à 400G PAM4 Boîte de vitesses ASIC

Il utilise une interface optique LC duplex, comme illustré dans la figure ci-dessous.

Interface optique LC duplex

4) 800G FR8
La solution utilise 8 longueurs d'onde, et le débit de chaque longueur d'onde est de 100 Gbps, deux fibres optiques sont nécessaires pour supporter une distance de transmission de 2 km, comme indiqué dans la figure ci-dessous. Les huit canaux de longueur d'onde sont respectivement 1271/1291/1311/1331/1351/1371/1391/1411nm.

800GFR8

QSFP-DD et OSFP peuvent tous deux prendre en charge 800G, et la comparaison entre les deux est illustrée dans la figure ci-dessous. Pour 800 émetteurs-récepteurs optiques, QSFP-DD a effectué quelques mises à jour supplémentaires, à savoir QSFP-DD800.

QSFP-DD et OSFP

Les principales différences entre les deux sont :
1) taille : l'OSFP est légèrement plus grand

Comparaison de taille de QSFP-DD et OSFP

2) consommation d'énergie : la consommation d'énergie de l'OSFP est légèrement supérieure à celle du QSFP-DD.
3) compatibilité : QSFP-DD est parfaitement compatible avec QSFP28 et QSFP+, alors que OSFP n'est pas compatible.

Monomode actuellement produit en série Émetteurs-récepteurs optiques 800G adoptent principalement la solution EML. La solution photonique silicium peut-elle trouver sa place sur le marché ? Encore inconnue, elle dépend principalement du coût et de la consommation électrique. Pour la solution 200G mono-longueur d'onde, l'EML ou le niobate de lithium en couches minces sont deux voies techniques possibles.