什么是400G光模块？

要实现数据中心内部光网络互联，光模块必不可少，随着端口数量和密度的提升，数据中心光网络成本的一半会被光模块占据。目前，100G互联技术已经在各大互联网公司新建数据中心得到广泛采用，400G互联技术也将在未来2~3年内大规模商用，因此400G光模块的实现技术成为业界关注的重要部分。

按照此进度，预计2020年超大规模数据中心将开始部署400G以太网，2022年左右400G以太网将进入大规模部署阶段。

早期的400G光模块采用16通道25Gbps NRZ实现方式（如400G-SR16），采用CDFP或CFP8封装。其优点是可以借用100G光模块上成熟的25G NRZ技术，缺点是需要16路信号并行传输，功耗和体积都比较大，不太适合数据中心应用。

目前的400G光模块中，光口侧主要采用8路53Gbps PAM4（400G-SR8、FR8、LR8）或者4路106Gbps PAM4（400G-DR4、FR4、LR4）实现400G信号传输，电口侧采用8路53Gbps PAM4电信号，采用OSFP或者QSFP-DD封装。OSFP和QSFP-DD封装均可提供8个电信号接口，相比较而言QSFP-DD封装体积更小（类似传统100G光模块的QSFP28封装），更适合数据中心应用； OSFP封装尺寸稍大一些，由于可以提供更大的功耗，因此更适合电信应用。

400G CFP8光模块
CFP8是CFP4的扩展，通道数增加到8通道，尺寸也相应增大到40*102*9.5 mm^3。采用16x25G并行信号，快速完成400G产品的市场和应用。但成本比较高，需要16x25G激光器，或者采用PLC分路器减少激光器数量，但分路器的LOSS过高，直接导致激光器的发射功率比较大，成本也会高，功耗也高，面板接口密度太低，尺寸较大。

400G OSFP光模块

OSFP的英文全称是Octal Small Formfactor Pluggable，Octal指的是8，也就是56G电信号，直接使用8*56GbE，但是56GbE信号是在PAM4调制下由25G DML激光器形成的，该标准是一个新的接口标准，与现有的光电接口不兼容。OSFP自带散热片，其尺寸为100.4*22.58*13 mm^3，比CFP8小很多，功耗也比较低，最大只有15W，但是比QSFP-DD略大，需要更大面积的PCB板。

400G QSFP-DD光模块

QSFP-DD中的Q指的是“Quad”，也就是4个通道，每个QSFP56就是4*56Gbe，形成200G信号； DD指的是“Double Density”，有两个QSFP56并联，2*200G代400Gbe信号，全称是Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density，这个方案是QSFP的扩展，在原有4通道接口的基础上增加一排增加到8通道。比OSFP体积更小，兼容现有的40GbE QSFP和100GbE QSFP28接口，原有的QSFP28光模块还可以使用，只需要再插一个光模块即可实现平滑升级。由于增加了4通道，电接口上下两侧的针脚各增加一排。

400G COBO光模块

COBO是“consorTIum for on board opTIcs”的缩写，反射器模块直接放在PCB板上，不再受前面板接口密度的限制。同时通过重复利用PCB板间强大的散热片，可以大大缓解散热问题。该光模块体积小，由于不支持热插拔，一旦某个光模块出现故障，需要停止整板业务，取出板卡，非常不方便。

数据中心的光互连网络正面临100G向400G的过渡，不同应用场景的技术也在相互竞争。作为未来数据中心光网络互连的关键硬件设备，400G光模块还面临着速率、功耗、体积、成本等方面的挑战。