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200G以太网光模块电气接口方案有哪些?

在IEEE协议标准的发展过程中,200G标准的发布晚于400G标准,200G标准是在2015年和2018年提出和批准的。其中IEEE802.3bs规范定义了200G模块的电气接口类型,那么200G以太网光模块电气接口方案有哪些?

200G光模块的电气接口目前采用两种信号方案:NRZ和PAM4。

200G NRZ方案

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?
NRZ方案的PHY层结构示意图

200G NRZ方案的电气接口名称为200GAUI-8,通道数量为8,单通道速率为26.5625Gbps。

200GAUI-8应用于PMA到PMA之间,模块PMA部分为gearbox芯片或是retimer芯片,可以对信号进行重新采样以消除抖动和噪声影响。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?

200G PAM4方案

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?
PAM4方案的PHY层结构示意图

200G PAM4方案的电气接口名称为200GAUI-4,通道数量相对于NRZ方案减少一半,单通道速率为26.5625GBd。

同200GAUI-8一样,200GAUI-4也是应用于PMA到PMA之间,模块PMA部分为gearbox芯片或者是retimer芯片,可以对信号进行重新采样来消除抖动和噪声影响。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?

除了PMA到PMA之间的电气接口类型外,规范还定义了单模PMD层光传输的通道数量及信号速率,所以PMA与PMD之间接口会有多种不同的类型。

单模200G以太网的基本原理是基于400G以太网规范的变体,特别是在PAM4中使用50 Gbps传输,定义了200Gbase-DR4,200Gbase-FR4以及200Gbase-LR4。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?
200Gbase-DR4为了匹配PMD的传输类型,PMA到PMD之间的信号类型同样为PAM4,可以与200GAUI-8或200GAUI-4这两种接口搭配。

如果搭配200GAUI-4电气接口(PAM4),模块内部的PMA部分为一个4路的PAM4 Retimer。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?

如果搭配200GAUI-8电气接口(PAM4),那么模块内部的PMA部分为一个8路NRZ转4路PAM4的Gearbox。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?

200Gbase-FR4与00Gbase-LR4与DR4不同,它们都采用单模波分复用方案,将4条不同波长的光路合成一条后发出。

同样为了匹配PMD的传输类型,PMA到PMD之间的信号类型为PAM4,可以与200GAUI-8或者200GAUI-4这两种接口搭配。

如果搭配200GAUI-4电气接口,模块内部的PMA部分为一个4路的PAM4 Retimer。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?
如果搭配200GAUI-8电气接口(PAM4),模块内部的PMA部分为一个8路NRZ转4路PAM4的Gearbox。

200G以太网光模块电气接口方案有哪些?
200G单模PAM4方案可实现2m至10km的距离传输,选用200GAUI-4电气接口,模块内部即采用4路的PAM4 Retimer;选用200GAUI-8电气接口(PAM4),那么模块内部的PMA部分则采用8路NRZ转4路PAM4的Gearbox,厂商可自行选择研发。易飞扬200G QSFP56 DR4/FR4光模块均采用200GAUI-4电气接口。

IEEE 802.3bs代表了下一代移动网络的转型时刻,200G交付时间刚好赶上来自不同的应用程序和市场对可靠、高速连接的需求。易飞扬优先发展并倡导200G光模块作为下一代光互连谋划的基础,已推出了完整的基于50G PAM4 DSP平台的200G系列数据中心光模块,并斩获2020光连接大会200G光模块最具影响力大奖,期待为下一代数据中心的发展构造牢固的IT设施基础。

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