在AI算力與云計算蓬勃發(fā)展的2025年,高速數(shù)據(jù)中心互聯(lián)正面臨新的挑戰(zhàn)與機遇。
隨著AI訓(xùn)練、云計算和5G網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展,全球數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長,數(shù)據(jù)中心對高速傳輸?shù)男枨笕找嫫惹小?在這樣的大背景下,400G光模塊已成為市場主流,而其中400G QSFP112 FR4光模塊憑借其高性能、低功耗和強兼容性,正成為新一代光互聯(lián)的關(guān)鍵產(chǎn)品。
技術(shù)特性:解析QSFP112 FR4的核心優(yōu)勢
400G QSFP112 FR4是一種基于QSFP112封裝的高速光模塊,支持400Gbps(每秒400千兆比特)的傳輸速率,采用FR4(Four Wavelengths over 2km)傳輸標準。
它主要面向數(shù)據(jù)中心主干網(wǎng)互聯(lián)、交換機與路由器之間的高速光鏈路。
與傳統(tǒng)的400G QSFP-DD模塊相比,QSFP112具備更高的信號速率能力,每通道可達112Gbps PAM4,接口更加緊湊、兼容性更好,為高密度服務(wù)器機架提供了理想方案。
該模塊采用PAM4(4級脈沖幅度調(diào)制)調(diào)制方式,使用4個通道,每個通道100G,最遠傳輸距離可達2公里(單模光纖),典型功耗在10W以下,實現(xiàn)了節(jié)能高效。
區(qū)別對比:QSFP112 FR4與QSFP-DD FR4的技術(shù)差異
400G QSFP112 FR4與QSFP-DD FR4雖然同屬400G系列光模塊,速率均為400Gbps,并且都工作在1310nm波長,通過雙工LC單模光纖最遠可實現(xiàn)2公里傳輸距離,但兩者在調(diào)制方式上存在核心區(qū)別。
400G QSFP112 FR4在電口側(cè)與光口側(cè)均采用4×100G PAM4調(diào)制;而400G QSFP-DD FR4則在電口側(cè)使用8×50G PAM4,在光口側(cè)采用4×100G PAM4。
由于QSFP-DD在電口速率較低,對芯片和PCB設(shè)計要求相對較低,因此其整體成本通常低于QSFP112 FR4。
然而,QSFP112具有更高的信號速率能力和更好的兼容性,能夠向下兼容QSFP56、QSFP28生態(tài),與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)平滑升級。
應(yīng)用場景:覆蓋AI集群到邊緣計算
在AI訓(xùn)練與推理集群領(lǐng)域,隨著人工智能模型參數(shù)不斷增長,GPU服務(wù)器間的高速互聯(lián)成為瓶頸。
400G QSFP112 FR4可有效降低延遲、提高集群通信效率,為AI算力提供堅實支撐。
云計算與邊緣計算中心也是其重要應(yīng)用場景,適用于阿里云、騰訊云、AWS等超大規(guī)模云平臺的數(shù)據(jù)交換節(jié)點,實現(xiàn)高帶寬低時延的光互聯(lián)。
在高性能計算(HPC)網(wǎng)絡(luò)中,該模塊可用于HPC數(shù)據(jù)交換,支持大規(guī)模并行計算任務(wù)的高吞吐傳輸。
同時,它還作為數(shù)據(jù)中心骨干鏈路,擔(dān)當核心交換設(shè)備之間的主干光鏈路模塊,滿足2公里以內(nèi)的短距互聯(lián)需求。
市場趨勢:能效優(yōu)先與大規(guī)模部署
2025年,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的400G光模塊采用正在加速,市場出現(xiàn)明顯變化:價格已跌至多年低點。
與以往主要關(guān)注成本節(jié)約不同,如今的采用更強調(diào)功率效率、熱管理和長期運營可持續(xù)性。
AI工作負載和高性能云服務(wù)要求高吞吐量,同時最大限度地降低每比特能耗,使400G模塊成為戰(zhàn)略選擇。
現(xiàn)代400G模塊采用先進的調(diào)制技術(shù)(如PAM4)和硅光子學(xué)技術(shù),降低了每千兆比特的功耗。
對于針對AI和云工作負載的運營商來說,通過關(guān)注能效可以顯著降低運營成本。
在具體的性能指標上,400G QSFP-DD/OSFP模塊的典型功耗為14W,每Gbps功耗為35mW/Gbps,較200G和100G模塊有明顯提升。
未來展望:向更高速率演進
隨著800G、1.6T光模塊逐漸進入市場,400G QSFP112 FR4依然具有堅實的應(yīng)用基礎(chǔ)。
它不僅能作為過渡產(chǎn)品支撐當前的AI訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò),還將在多?;ヂ?lián)架構(gòu)中扮演關(guān)鍵角色。
未來,光模塊廠商將進一步優(yōu)化芯片級集成、硅光技術(shù),實現(xiàn)更低功耗、更高帶寬密度,為1.6T乃至3.2T互聯(lián)做好技術(shù)鋪墊。
CPO(共封裝光學(xué))技術(shù)預(yù)計將在2026年得到更廣泛應(yīng)用,推動800G/1.6T模塊的功耗再降50%。
在AI算力需求爆發(fā)與“東數(shù)西算”政策推動下,400G QSFP112 FR4的技術(shù)路線不僅降低了企業(yè)TCO(總擁有成本),更為光通信產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)創(chuàng)新注入強心劑。
展望未來,800G與1.6T光模塊已嶄露頭角。 然而,400G QSFP112 FR4并不會迅速退出歷史舞臺,它將在AI訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)和多?;ヂ?lián)架構(gòu)中繼續(xù)扮演關(guān)鍵角色。
正如行業(yè)專家所指出的,未來光模塊的發(fā)展將聚焦于芯片級集成與硅光技術(shù)的優(yōu)化,致力于實現(xiàn)更低的功耗與更高的帶寬密度,為即將到來的更高速互聯(lián)時代奠定堅實基礎(chǔ)。
審核編輯 黃宇
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