Трансиверы QSFP‑DD 400 Гбит/с: обзор технологий

Введение

400 Гб/с QSFP‑DD стал основой высокопроизводительных сетей. Разработан для обеспечения 400 Гбит/с на порт, то Четырёхканальный компактный подключаемый модуль двойной плотности (QSFP-DD) интерфейс удваивает плотность линий по сравнению со стандартными модулями QSFP, что делает его идеальным для гипермасштабируемых дата-центров, облачных вычислений, высокопроизводительных вычислений и сетевых структур с поддержкой ИИ.

Форм-фактор и электрический интерфейс

Основанный на форм-факторе QSFP28, QSFP‑DD включает 8-канальный электрический интерфейс (каждый канал — 50 Гбит/с с использованием PAM4 или 25 Гбит/с с использованием NRZ
), обеспечивающий пропускную способность до 400 Гбит/с. Ascent Optics отмечает, что конструкция с двумя рядами из 76 выводов обеспечивает обратную совместимость с устройствами QSFP28/56 — ключевая особенность для плавного обновления сетей.

Модуляция PAM4 и структура оптических линий

Современные оптические модули 400 G QSFP‑DD используют модуляции PAM4 (импульсно-амплитудная модуляция с четырьмя уровнями). Кодируя два бита на символ, PAM4 удваивает пропускную способность данных без увеличения полосы частот сигнала — это необходимо для высокоскоростных линий связи.

Конфигурации оптических линий зависят от типа модуля:

• SR4/SR8: 4 или 8 параллельных многомодовых линии (например, модули SR4 используют 4 параллельные линии, каждая работает на скорости ~100 Гбит/с PAM4 (53,125 ГБод), тогда как модули SR8 используют 8 линий на скорости ~50 Гбит/с PAM4 (26,5625 ГБод), обеспечивая высокую плотность короткосетевых соединений по многомодовому волокну). Идеально подходят для коротких расстояний (<100 м) в магистрали из многомодового волокна.

• DR4: 4-канальная одномодовая оптика MPO‑12, поддерживающая ~500 м по одномодовому волокну.

• FR4: 4×100 Г CWDM линии с использованием дуплексного LC, поддерживающие 2 км по одномодовому волокну.

• LR4: Аналогично FR4, но разработан для более длинных расстояний до 10 км на длине волны 1310 нм.

Тепловая конструкция и управление питанием

При работе на скорости 400 Гбит/с эффективное тепловое управление жизненно важно. Например, у LINK‑PP LQD-CW400-LR4C, например, поддерживает рассеивание до ~12 Вт и использует плоскую конструкцию с SMT-разъемом, оснащен плоским радиатором и спроектирован для лучшей совместимости с воздушным потоком в высокоплотностных кассетах. Эти функции обеспечивают стабильную работу при высоких нагрузках.

Стандарты и обратная совместимость

QSFP‑DD соответствует стандартам Соглашение о спецификации QSFP-DD (QSFP-DD MSA) и IEEE 3bs и 3cd стандартам, поддерживает 400GAUI-8 электрический интерфейс — 8-канальный протокол передачи сигналов 50 Гбит/с PAM4, используемый для фрейминга Ethernet 400G. Также обеспечивает обратную совместимость с устройствами 100/200/400 Гбит/с через адаптеры или кабели разветвления. Эта гибкость упрощает внедрение и поэтапные обновления.

Серия LINK‑PP LQD‑CW400: практические применения

LINK‑PP предлагает полный спектр оптических модулей 400G QSFP‑DD адаптированных для различных применений:

• LQD-CW400-DR4C – QSFP-DD PAM4 500 м по одномодовому волокну, поддержка 4×100G-DR;

• LQD-CW400-FR4C – 2 км по одномодовому волокну с дуплексным LC-разъемом;

• LQD-CW400-LR4C – До 10 км, оптика CWDM 1310 нм

Каждый модуль поддерживает CMIS 4.0, цифровой оптический мониторинг и работает в диапазоне от 0 °C до 70 °C с типовым энергопотреблением <10 Вт. Бесплатные образцы и поддержка интеграции OEM доступны в официальном магазине LINK‑PP по адресу l‑p.com.

Применения и преимущества

• Дата-центры и архитектура Spine–Leaf: Высокоплотностные соединения 400 Гбит/с оптимизируют пространство и производительность.

• Высокопроизводительные вычисления и кластеры ИИ: Низкая задержка и высокая пропускная способность критичны для обучения и моделирования.

• 5G Fronthaul и транспорт: Модули FR4 и DR4 поддерживают надежные длины линий связи в городских сетях.

• Облачные масштабы и междатацентровые соединения (DCI): Масштабируемые интерфейсы для кампусных и метросетевых сред.

Эти модули предлагают вдвое большую плотность портов по сравнению с предыдущими поколениями, бесшовную готовность к переходу на 800 Гбит/с, и широкую обратную совместимость с существующими инфраструктурами 100G/200G через решения с разветвлением или адаптерами.

Заключение

400 Гб/с QSFP‑DD теперь является эталоном для сетевой инфраструктуры следующего поколения. Его компактный дизайн, модуляция PAM4, разнообразные оптические варианты и термическая устойчивость обеспечивают непревзойденную производительность в дата-центрах, высокопроизводительных вычислениях, ИИ и телекоммуникациях.

Для предприятий, готовящихся к переходу на сети 400 Гбит/с, серия LINK‑PP LQD‑CW400 предоставляет портфель соответствующих стандартам, проверенных на совместимость модулей — от SR до LR4 — разработанных для легкой интеграции в существующие экосистемы. Посетите официальный магазин LINK‑PP чтобы ознакомиться с техническими характеристиками, запросить коммерческое предложение или заказать бесплатные образцы для тестирования.