QSFP28 ZR4，100G长距离DCI的最佳选择

随着100G以太网的发展成为趋势，对100G光模块的需求在增加，如今100G光模块在网络建设成本中所占的比重很大。在100G 80km DCI领域涌现出三种解决方案，分别是100G相干、100G PAM4 DWDM和100G QSFP28 ZR4。 ### 100G QSFP28 ZR4：长距离DCI的最佳选择 #### 一、100G以太网发展趋势与光模块需求增长 随着云计算、大数据以及人工智能等新兴技术的快速发展，数据中心之间的互联需求日益增加，100G以太网逐渐成为行业主流。在此背景下，100G光模块的需求量显著提升，特别是在长距离的数据中心互连（Data Center Interconnect, DCI）领域。传统的CFP/CFP2相干光模块虽然能够满足远距离传输的需求，但由于其较高的成本和较大的尺寸，对于追求高效能与低成本的数据中心来说，并不是最优的选择。 #### 二、100G QSFP28 ZR4光模块介绍 100G QSFP28 ZR4光模块是专为数据中心内部交换机、路由器以及传输设备之间的连接设计的高性能模块。它能够在单模光纤上传输数据，最大传输距离可达80公里，适用于长距离DCI应用。 - **行业标准与兼容性**：100G QSFP28 ZR4光模块遵循最新的SFF-8665/8636标准及相关MSA（多源协议），并通过I2C接口支持数字诊断功能。此外，它还符合IEEE 802.3规定的100GBASE-ZR4规范。 - **关键技术特点**： - **发射端**：采用四通道NRZ（Non-Return to Zero）串行数据，由CDR（时钟和数据恢复）恢复并传递给四个激光驱动器，控制中心波长分别为1296nm、1300nm、1305nm和1309nm的激光器。 - **接收端**：通过SOA（半导体光放大器）放大四个通道的光信号，然后通过集成的光解复用器对光信号进行解复用。每路光信号都由PIN检测器恢复，并通过跨阻放大器和CDR传递到符合CAUI-4的输出驱动器。 - **FEC（前向纠错）**：支持标准的KR4 FEC波特率，有助于接收侧检测并纠正误码，提高链路的整体质量。 #### 三、100G 80km DCI解决方案对比分析 在100G 80km DCI领域，目前主要有三种解决方案：100G相干、100G PAM4 DWDM以及100G QSFP28 ZR4。 - **100G相干**：采用先进的调制技术（如QPSK、8QAM或16QAM）以提高比特率。然而，这种技术需要复杂的相干检测和DSP（数字信号处理）来校正色散，导致组件成本较高，功耗较大，且只适用于CFP和CFP2可插拔封装。 - **100G PAM4 DWDM**：当传输距离超过5公里时，需要在光链路上使用放大和色散补偿系统，增加了端到端成本。此外，还需要部署可能不在现有网络中的Mux/Demux、EDFA（掺铒光纤放大器）和DCM（色散补偿模块），并且此方案与50GHz Mux/Demux不兼容。 - **100G QSFP28 ZR4**：相较于上述两种方案，100G QSFP28 ZR4具有明显的成本和功耗优势。采用QSFP28封装的小尺寸设计，降低了空间占用和功耗，同时实现了长达80公里的传输距离，无需额外的光放大和色散补偿设备，是一个真正的即插即用解决方案。 #### 四、结论 综合以上分析可以看出，100G QSFP28 ZR4光模块以其优异的性能和成本效益，在100G 80km DCI应用场景中展现出明显的优势。它不仅能够满足长距离传输的需求，还能有效降低运营成本和功耗，是当前市场上长距离DCI的最佳选择之一。随着100G以太网技术的不断发展和完善，100G QSFP28 ZR4光模块有望在未来成为数据中心互连领域的主流解决方案。