| 产品概述

200G光模块主要采用200G QSFP-DD和200G QSFP56两种封装形式。其中，200G QSFP-DD（Quad Small Form-factor Pluggable Double Density，双密度四通道小型可插拔）采用双排金手指设计，支持更高的通道密度，适用于数据中心骨干网络和长距离传输场景。而200G QSFP56（Quad Small Form-factor Pluggable 56）则采用单排金手指，支持PAM4（四电平脉冲幅度调制）信号传输，主要用于短距离和中等距离的互连。

在短距离高速互连场景下，200G AOC（有源光缆）和200G DAC（直连铜缆）也广泛应用。200G AOC利用光纤进行信号传输，支持更远的传输距离，同时具备低功耗和高抗干扰能力。而200G DAC采用纯铜缆连接，适用于机架内部或相邻机柜之间的短距离互连，具备更低的成本和更小的延迟。

| 工作原理

200G光模块的主要功能是实现电信号和光信号之间的高速转换，确保数据在光纤网络中的高效传输。其基本工作原理如下：

电信号输入与调制

200G光模块接收来自交换机或服务器的高速电信号，并通过调制技术（NRZ或PAM4）将电信号转换为光信号。

其中，200G QSFP-DD和200G QSFP56主要采用PAM4调制，相比传统的NRZ调制，PAM4能够在相同的带宽下传输更多的数据，提高数据吞吐量。在200G传输速率下，8通道一般使用25G NRZ，更具成本优势。

光信号的发射与传输

经过调制后的光信号通过激光器（如VCSEL、DFB）发射到光纤中，以高速率进行数据传输。

在多模光纤（MMF）上，200G AOC利用VCSEL（垂直腔面发射激光器）进行短距离传输，而在单模光纤（SMF）上，200G光模块通常采用DFB或EML激光器，以支持更远距离的传输。

光信号接收与解调

在接收端，光电探测器（PIN或APD）将光信号转换回电信号，并通过DSP（数字信号处理）芯片进行信号均衡、降噪、解调和误码校正（FEC可选），最终输出稳定的高速电信号到网络设备。

误码校正（FEC）

由于高速信号在传输过程中容易受到色散和噪声的影响，200G光模块通常集成前向纠错（FEC）技术，以降低误码率（BER），提高系统的可靠性和稳定性。

| 产品标准

为了保证200G光模块的兼容性和互操作性，行业制定了一系列技术标准和规范，涵盖物理层接口、光学传输参数、封装形式等。

IEEE 802.3cd标准

该标准定义了200GbE（200G以太网）的关键技术要求，包括PAM4信号调制方式、FEC纠错机制以及不同传输距离的光学规范。例如：

200GBASE-SR4：基于多模光纤（MMF），采用PAM4调制，最大传输距离100m（OM4光纤）。

200GBASE-DR4：基于单模光纤（SMF），采用PAM4调制，最大传输距离500m。

200GBASE-FR4/LR4：基于单模光纤（SMF），采用4个50G通道进行波分复用，最大传输距离可达2km（FR4）或10km（LR4）。

200G DAC（Direct Attach Copper）主要适用于机架内短距离互连，传输距离通常不超过3米，提供低成本、低功耗的高速传输方案。

200G AOC（Active Optical Cable）采用光纤进行短距离传输，支持更远的传输距离（可达30米），并提供更好的抗电磁干扰能力。

 QSFP-DD MSA（多源协议）

QSFP-DD MSA（多源协议）定义了200G光模块的多个关键技术规范，确保不同厂商生产的模块能够在同一网络中互操作。具体内容包括：

封装规格：QSFP-DD（Quad Small Form-factor Pluggable Double Density）采用双排金手指设计，支持高达200G的数据传输速率。该封装形式具有较高的密度，能够有效利用机架空间。

电气接口和物理层：QSFP-DD MSA定义了200G光模块的电气接口规范，包括信号速率、插入损耗、时钟同步等要求。支持PAM4调制技术，实现更高的数据传输效率。

功耗和散热管理：200G光模块在高速传输下对散热和功耗提出较高要求。QSFP-DD MSA规定了模块的最大功耗、散热设计和热管理标准，确保模块在高带宽下的稳定运行。

兼容性和互操作性：确保不同厂商生产的200G光模块能够在同一网络设备中正常工作，支持多种光纤传输协议（如200G SR4、200G FR4等）。

这些定义有助于确保200G光模块在数据中心、高速互连等领域的广泛应用和高效互联。

| 产品应用

由于200G光模块具备高带宽、低延迟和高可靠性的特点，在以下几个重要场景中得到了广泛应用：

数据中心互连（DCI）

随着超大规模数据中心（Hyperscale DC）的发展，数据中心内部及数据中心之间的互连需求大幅增长。

200G QSFP-DD和200G QSFP56光模块可用于数据中心内部互连（ToR-Leaf-Spine架构），提供高吞吐量的东西向流量传输能力。

200G AOC和200G DAC适用于机架内部和机架之间的短距离互连，实现低成本、高速率的数据交换。

云计算和人工智能（AI）集群

AI训练集群（如GPU集群、深度学习模型训练）对网络带宽和低延迟要求极高，200G光模块能够提供超高速数据传输，支持AI数据流高效处理。

200G QSFP56广泛应用于AI集群内部的服务器互连，以提供更高的计算效率。

5G前传/回传网络

5G基站之间的互联需要更高的带宽和更低的时延，200G光模块可用于5G前传和回传网络，满足大规模数据流量传输的需求。

200G QSFP-DD光模块支持长距离传输，可用于5G承载网骨干层的高速数据传输。

高性能计算（HPC）

在科学计算、金融建模、气象预测等高性能计算领域，200G光模块可实现高速数据交换，提高计算集群的整体性能。