800G光模塊今年開始量產，由于ChatGPT等AI技術的爆發，進一步增加了市場對800G光模塊的需求。這篇筆記梳理下800G光模塊的信息，方便大家參考。

800G=8*100G=4*200G, 因此按單通道速率來分，主要可以分為兩類，即單通道100G和200G，對應的架構如下圖所示。單通道100G的光模塊可以較快落地，200G則對光器件的要求比較高。由于目前電接口處支持的最大速率為112Gbps PAM4, 對于單通道200G的情況，需要gearbox進行轉換。

(圖片來自https://www.gazettabyte.com/home/2019/9/18/companies-gear-up-to-make-800-gig-modules-a-reality.html)

對于多模的情況，主要有兩種800G光模塊的標準，對應傳輸距離100m以下的情況。

1)800G SR8

采用VCSEL方案，波長為850nm，單通道速率為100Gbps PAM4, 需要16根光纖。這個可以看成是400G SR4的升級版，通道數翻倍。其光學接口為MPO-16或2排的MPO-12，如下圖所示。

2)800G SR4.2

該方案采用850nm/910nm兩個波長，在單根光纖里雙向傳輸兩種波長的信號，即所謂的bi-directional傳輸，模塊中需要采用DeMux對兩種波長進行分光。單通道速率為100Gbps PAM4, 需要8根光纖，相比SR8, 該方案的光纖數目節省了一半。其框圖如下圖所示，

(圖片來自https://terabit-bidi-msa.com/assets/files/Terabit_BiDi_MSA_Technical_Specification_rev1p0.pdf)

其光學接口如下圖所示，采用MPO-12接口。

對于單模的情況，存在多種800G光模塊的標準，

1)800G DR8, 800G 2xDR4和800G PSM8

這三種標準的內部架構類似，包括8個Tx和8個Rx，單通道速率為100Gbps，需要16根光纖。

(圖片來自https://www.keysight.com/us/en/assets/3121-1425/application-notes/Data-Center-Ethernet-Technology-and-Evolution-to-224-Gbps.pdf)

其中PSM8的傳輸距離為100m，而DR8與2*DR4對應500m的傳輸距離。2xDR4的光接口為2個MPO-12, 如下圖所示，可以與400G DR4光模塊互聯，方便進行數據中心的升級。而PSM8與DR8的光接口為MPO-16。

800G 2xFR4和2xLR4

這兩種標準的內部結構類似，包含4個波長，單通道速率為100Gbps，通過Mux減小光纖的數目，需要4根光纖，如下圖所示。

(圖片來自https://osfpmsa.org/assets/pdf/OSFP_Module_Specification_Rev4_1.pdf)

這兩種方案都是對400G FR4與LR4光模塊的升級，使用CWDM4波長1271/1291/1311/1331nm。2xFR4支持2km的傳輸距離，2xLR4支持10km的傳輸距離。其光學接口采用dual CS或者dual duplex LC接口。

3)800G FR4

該方案使用四個波長，單通道速率為200Gbps, 需要兩根光纖，支持2km的傳輸距離，如下圖所示。

(圖片來自https://osfpmsa.org/assets/pdf/OSFP_Module_Specification_Rev4_1.pdf)

其采用duplex LC光學接口，如下圖所示。

800G FR8

該方案采用8個波長，每個波長速率為100Gbps, 需要兩根光纖，支持2km的傳輸距離，如下圖所示。八個波長通道分別為1271/1291/1311/1331/1351/1371/1391/1411nm。

(圖片來自https://www.ieee802.org/3/B400G/public/21_03/schube_b400g_01_210322.pdf)

QSFP-DD和OSFP都可以支持800G，兩者的對比如下圖所示。針對800光模塊，QSFP-DD做了些補充更新，即QSFP-DD800。

(圖片來自https://store.qsfptek.com/blogs/article/qsfp-dd-wiki-and-comparison-of-qsfp-dd-vs-osfp-and-qsfp)

兩者的主要區別在于：

尺寸，OSFP的尺寸略大

功耗，OSFP的功耗比QSFP-DD略高。

3)兼容性，QSFP-DD可完美兼容QSFP28與QSFP+，而OSFP無法兼容。

目前已經量產的單模800G光模塊，主要采用EML方案。硅光方案是否能夠占據一席之地?猶未可知，主要還取決于成本和功耗。對于單波200G的方案，EML或者薄膜鈮酸鋰是兩個可能的技術路線。

審核編輯：湯梓紅