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| 產(chǎn)品概述

200G光模塊主要采用200G QSFP-DD和200G QSFP56兩種封裝形式。其中，200G QSFP-DD（Quad Small Form-factor Pluggable Double Density，雙密度四通道小型可插拔）采用雙排金手指設(shè)計(jì)，支持更高的通道密度，適用于數(shù)據(jù)中心骨干網(wǎng)絡(luò)和長距離傳輸場景。而200G QSFP56（Quad Small Form-factor Pluggable 56）則采用單排金手指，支持PAM4（四電平脈沖幅度調(diào)制）信號傳輸，主要用于短距離和中等距離的互連。

在短距離高速互連場景下，200G AOC（有源光纜）和200G DAC（直連銅纜）也廣泛應(yīng)用。200G AOC利用光纖進(jìn)行信號傳輸，支持更遠(yuǎn)的傳輸距離，同時(shí)具備低功耗和高抗干擾能力。而200G DAC采用純銅纜連接，適用于機(jī)架內(nèi)部或相鄰機(jī)柜之間的短距離互連，具備更低的成本和更小的延遲。

| 工作原理

200G光模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)電信號和光信號之間的高速轉(zhuǎn)換，確保數(shù)據(jù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的高效傳輸。其基本工作原理如下：

電信號輸入與調(diào)制

200G光模塊接收來自交換機(jī)或服務(wù)器的高速電信號，并通過調(diào)制技術(shù)（NRZ或PAM4）將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。

其中，200G QSFP-DD和200G QSFP56主要采用PAM4調(diào)制，相比傳統(tǒng)的NRZ調(diào)制，PAM4能夠在相同的帶寬下傳輸更多的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)吞吐量。在200G傳輸速率下，8通道一般使用25G NRZ，更具成本優(yōu)勢。

光信號的發(fā)射與傳輸

經(jīng)過調(diào)制后的光信號通過激光器（如VCSEL、DFB）發(fā)射到光纖中，以高速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

在多模光纖（MMF）上，200G AOC利用VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器）進(jìn)行短距離傳輸，而在單模光纖（SMF）上，200G光模塊通常采用DFB或EML激光器，以支持更遠(yuǎn)距離的傳輸。

光信號接收與解調(diào)

在接收端，光電探測器（PIN或APD）將光信號轉(zhuǎn)換回電信號，并通過DSP（數(shù)字信號處理）芯片進(jìn)行信號均衡、降噪、解調(diào)和誤碼校正（FEC可選），最終輸出穩(wěn)定的高速電信號到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

誤碼校正（FEC）

由于高速信號在傳輸過程中容易受到色散和噪聲的影響，200G光模塊通常集成前向糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)，以降低誤碼率（BER），提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

| 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

為了保證200G光模塊的兼容性和互操作性，行業(yè)制定了一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，涵蓋物理層接口、光學(xué)傳輸參數(shù)、封裝形式等。

IEEE 802.3cd標(biāo)準(zhǔn)

該標(biāo)準(zhǔn)定義了200GbE（200G以太網(wǎng)）的關(guān)鍵技術(shù)要求，包括PAM4信號調(diào)制方式、FEC糾錯(cuò)機(jī)制以及不同傳輸距離的光學(xué)規(guī)范。例如：

200GBASE-SR4：基于多模光纖（MMF），采用PAM4調(diào)制，最大傳輸距離100m（OM4光纖）。

200GBASE-DR4：基于單模光纖（SMF），采用PAM4調(diào)制，最大傳輸距離500m。

200GBASE-FR4/LR4：基于單模光纖（SMF），采用4個(gè)50G通道進(jìn)行波分復(fù)用，最大傳輸距離可達(dá)2km（FR4）或10km（LR4）。

200G DAC（Direct Attach Copper）主要適用于機(jī)架內(nèi)短距離互連，傳輸距離通常不超過3米，提供低成本、低功耗的高速傳輸方案。

200G AOC（Active Optical Cable）采用光纖進(jìn)行短距離傳輸，支持更遠(yuǎn)的傳輸距離（可達(dá)30米），并提供更好的抗電磁干擾能力。

 QSFP-DD MSA（多源協(xié)議）

QSFP-DD MSA（多源協(xié)議）定義了200G光模塊的多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范，確保不同廠商生產(chǎn)的模塊能夠在同一網(wǎng)絡(luò)中互操作。具體內(nèi)容包括：

封裝規(guī)格：QSFP-DD（Quad Small Form-factor Pluggable Double Density）采用雙排金手指設(shè)計(jì)，支持高達(dá)200G的數(shù)據(jù)傳輸速率。該封裝形式具有較高的密度，能夠有效利用機(jī)架空間。

電氣接口和物理層：QSFP-DD MSA定義了200G光模塊的電氣接口規(guī)范，包括信號速率、插入損耗、時(shí)鐘同步等要求。支持PAM4調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸效率。

功耗和散熱管理：200G光模塊在高速傳輸下對散熱和功耗提出較高要求。QSFP-DD MSA規(guī)定了模塊的最大功耗、散熱設(shè)計(jì)和熱管理標(biāo)準(zhǔn)，確保模塊在高帶寬下的穩(wěn)定運(yùn)行。

兼容性和互操作性：確保不同廠商生產(chǎn)的200G光模塊能夠在同一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中正常工作，支持多種光纖傳輸協(xié)議（如200G SR4、200G FR4等）。

這些定義有助于確保200G光模塊在數(shù)據(jù)中心、高速互連等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和高效互聯(lián)。

| 產(chǎn)品應(yīng)用

由于200G光模塊具備高帶寬、低延遲和高可靠性的特點(diǎn)，在以下幾個(gè)重要場景中得到了廣泛應(yīng)用：

數(shù)據(jù)中心互連（DCI）

隨著超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心（Hyperscale DC）的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心內(nèi)部及數(shù)據(jù)中心之間的互連需求大幅增長。

200G QSFP-DD和200G QSFP56光模塊可用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連（ToR-Leaf-Spine架構(gòu)），提供高吞吐量的東西向流量傳輸能力。

200G AOC和200G DAC適用于機(jī)架內(nèi)部和機(jī)架之間的短距離互連，實(shí)現(xiàn)低成本、高速率的數(shù)據(jù)交換。

云計(jì)算和人工智能（AI）集群

AI訓(xùn)練集群（如GPU集群、深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練）對網(wǎng)絡(luò)帶寬和低延遲要求極高，200G光模塊能夠提供超高速數(shù)據(jù)傳輸，支持AI數(shù)據(jù)流高效處理。

200G QSFP56廣泛應(yīng)用于AI集群內(nèi)部的服務(wù)器互連，以提供更高的計(jì)算效率。

5G前傳/回傳網(wǎng)絡(luò)

5G基站之間的互聯(lián)需要更高的帶寬和更低的時(shí)延，200G光模塊可用于5G前傳和回傳網(wǎng)絡(luò)，滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)流量傳輸?shù)男枨蟆?/span>

200G QSFP-DD光模塊支持長距離傳輸，可用于5G承載網(wǎng)骨干層的高速數(shù)據(jù)傳輸。

高性能計(jì)算（HPC）

在科學(xué)計(jì)算、金融建模、氣象預(yù)測等高性能計(jì)算領(lǐng)域，200G光模塊可實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交換，提高計(jì)算集群的整體性能。