Apa itu transceiver optik? · Transceiver dan faktor bentuk · Transceiver optik dan kabel · Dokumentasi · CodingBox
CodingBox Dokumentasi

Apa itu transceiver optik?

Transceiver optik (pemancar + penerima) adalah modul hot-pluggable yang ringkas, yang berada di antara perangkat jaringan dan serat optik. Di satu sisi, ia menerima sinyal listrik dari port switch, router, server, atau penyimpanan; di sisi lain, ia mengubah sinyal tersebut menjadi cahaya termodulasi untuk serat optik — dan melakukan kebalikannya untuk cahaya yang datang kembali. Dalam link serat optik (FOL / ВОЛС), transceiver adalah antarmuka antara elektronik dan kaca: semua yang dibawa serat optik itu dimulai dan berakhir dalam satu modul yang sama.

Definisi dalam konteks FOL

Sebuah link serat optik terdiri atas sumber cahaya, medium transmisi (serat optik, konektor dan sambungannya, serta elemen pasif atau aktif apa pun di antaranya), dan penerima cahaya. Transceiver adalah komponen yang menyediakan baik sumber maupun penerima di setiap ujung, dikemas sedemikian rupa sehingga perangkat host tidak perlu tahu apa pun tentang panjang gelombang, jenis serat optik, atau jangkauan — host hanya bertukar bit listrik dengan modul tersebut. Karena itu, jangkauan, panjang gelombang, jenis serat optik (single-mode atau multimode), dan bahkan teknologi jaringan (Ethernet, Fibre Channel, PON, InfiniBand) dipilih dengan memilih modul, bukan dengan mengganti port.

Apa yang ada di dalam

BlokFungsi
TOSA (transmitter optical sub-assembly)laser (VCSEL, FP, DFB, EML) dengan drivernya; menentukan panjang gelombang dan daya peluncuran
ROSA (receiver optical sub-assembly)fotodioda (PIN atau APD) dengan trans-impedance dan limiting amplifier; menentukan sensitivitas
CDR / DSPme-retime data serial dan, pada modul PAM4, mengekualisasinya — lihat CDR
Mikrokontroler + EEPROMidentitas, kemampuan, diagnostik digital (DDM), dan kontrol dalam peta memori MSA standar
Antarmuka elektrikkonektor card-edge ke host: 1, 2, 4, atau 8 lane diferensial ditambah sinyal kontrol low-speed
Antarmuka optikkonektor LC, SC, MPO-12/16, SN/CS atau lainnya, atau kabel tembaga tetap pada DAC

Peta memori adalah bagian yang menjadi objek kerja CodingBox: setiap bidang yang dibaca switch untuk memutuskan apakah akan menerima sebuah modul — vendor, nomor part, nomor seri, kode kepatuhan, ambang — berada di sana. Lihat faktor bentuk dan spesifikasi MSA.

Di mana transceiver digunakan

AreaModul dan teknologi tipikal
LAN enterprise dan kampusSFP/SFP+ 1G/10G, uplink 40G/100G — Ethernet
Fabric pusat datalink server 25G, leaf–spine 100G/400G/800G — Klaster AI
Transport telekomunikasi dan metrooptik berwarna CWDM/DWDM, modul yang dapat disetel dan koheren — CWDM, DWDM
Jaringan aksesoptik OLT dan ONU GPON/XGS-PON — PON
Jaringan penyimpananoptik SW/LW 16/32/64GFC — Fibre Channel
Interkoneksi HPC dan AIInfiniBand EDR/HDR/NDR — InfiniBand
Fronthaul seluler, video, industriCPRI/eCPRI, SDI, Ethernet industri pada optik kelas SFP

Sejarah singkat faktor bentuk

Dahulu, optik disolder langsung ke line card: satu kartu, satu jangkauan. Transceiver pluggable membuat port menjadi universal dan memungkinkan industri melakukan standardisasi di sekitar beberapa housing melalui Multi-Source Agreement.

PeriodeTonggakKelas rate
pertengahan tahun 1990-anGBIC — modul optik hot-pluggable pertama (konektor SC)1G
sekitar tahun 2001MSA SFP (INF-8074) — sepertiga ukuran GBIC, konektor LC; XENPAK, lalu X2 dan XFP untuk 10G1G; 10G
sekitar tahun 2006–2009SFP+ (SFF-8431) membawa 10G ke dalam footprint SFP; QSFP (INF-8438) memperkenalkan empat lane10G; 4×10G
sekitar tahun 2009–2010QSFP+ (SFF-8436) untuk 40GbE; CFP untuk 100G generasi pertama40G; 100G
sekitar tahun 2014–2016QSFP28 (SFF-8665) menjadikan 100G modul kecil; SFP28 membawa 25G ke server; CFP2/CFP4100G; 25G
tahun 2016–2018MSA QSFP-DD dan OSFP didirikan untuk 400G; SFP-DD; CMIS menyatukan manajemen400G
sekitar tahun 2019–2021400G QSFP-DD/OSFP mulai dikirim; QSFP56 (200G), SFP56; pluggable koheren 400ZR200G; 400G
sekitar tahun 2022–2024800G OSFP / QSFP-DD800; QSFP112; ZR+; optik linear-drive (LPO)800G
tahun 2024 →OSFP-XD 16-lane 1,6T; optik co-packaged untuk switch terbesar1,6T

Setiap generasi mempertahankan footprint pendahulunya sebisa mungkin — SFP → SFP+ → SFP28 → SFP56, dan QSFP → QSFP+ → QSFP28 → QSFP56 → QSFP112 — itulah sebabnya port modern sering kali masih menerima modul yang dua puluh tahun lebih tua. Detail per faktor bentuk ada di ringkasan dan perbandingan.

Bagaimana standar berkembang

Tiga lapisan standar mendefinisikan sebuah transceiver, ditulis oleh badan yang berbeda-beda:

  • Mekanis dan elektrik — konsorsium MSA dan SFF Committee (sekarang SNIA SFF TA): housing, konektor, pinout, kelas daya. Dokumen seperti INF-8074, SFF-8431, SFF-8665, MSA QSFP-DD dan OSFP. Lihat katalog spesifikasi.
  • Memori manajemen — cara host membaca identitas dan diagnostik: serial ID GBIC digantikan oleh SFF-8472 (dua alamat, DDM ditambahkan), kemudian SFF-8636 yang berhalaman untuk QSFP, dan akhirnya CMIS yang independen dari faktor bentuk dengan state machine modul untuk 400G ke atas. Kode bersama berada di SFF-8024.
  • Physical layer (PMD) — apa yang merambat pada serat optik: IEEE 802.3 untuk Ethernet (10GBASE-LR, 100GBASE-DR…), INCITS T11 FC-PI untuk Fibre Channel, IBTA untuk InfiniBand, ITU-T seri G untuk PON dan grid DWDM, OIF untuk 400ZR. Lihat referensi PMD optik.

Konsekuensinya bagi kompatibilitas: sebuah modul bisa saja sempurna secara elektrik dan optik, tetapi tetap ditolak karena memori manajemennya tidak menyatakan apa yang diharapkan oleh host tertentu — inilah asal mula penguncian vendor dan alasan mengapa alat pengodean ada.

Bagaimana laju data tumbuh

Laju agregat tumbuh sepanjang tiga sumbu sekaligus:

SumbuPerkembangan
Laju per lane1G → 10G → 25G (NRZ) → 50G → 100G (PAM4) → 200G
Lane per modul1 → 4 → 8 → 16
Modulasion/off keying (NRZ) → PAM4 4-tingkat → QPSK/16-QAM koheren untuk jarak jauh
AgregatModul tipikalEra perkiraan
1GGBIC, SFPtahun 1990-an →
10GXFP, SFP+tahun 2002 →
40GQSFP+tahun 2010 →
25G / 100GSFP28 / QSFP28tahun 2015 →
200G / 400GQSFP56 / QSFP-DD, OSFPtahun 2019 →
800GOSFP, QSFP-DD800tahun 2022 →
1,6TOSFP-XDtahun 2024 →

Peralihan ke PAM4 membawa forward error correction wajib dan modul berbasis DSP; peralihan melampaui 100 km membawa deteksi koheren ke dalam pluggable. Lihat FEC & pelatihan link dan optik koheren.

Ke mana selanjutnya

Di CodingBox, semua ini bertemu pada satu layar: Check transceiver membaca memori modul, mengidentifikasi faktor bentuk dan standarnya, serta menampilkan identitas dan DDM yang dijelaskan oleh sisa dokumentasi ini.

Apa yang ada di papan selain optik itu sendiri — driver, penguat, DSP, kontroler, daya — blok demi blok: Elektronik modul.

Generasi faktor bentuk 1,6T: OSFP224 dan OSFP-XD.

Link yang diterminasi oleh sebuah transceiver — fisika serat optik, redaman, dispersi, budget, prasarana, pengujian, dan gangguan: Link serat optik.

Transceiver sebagai salah satu elemen infrastruktur optik aktif — di samping penguat, transponder, ROADM, OLT, dan monitor: Infrastruktur optik aktif; mencocokkan modul dengan jenis serat optik, jarak, konektor, dan budget: Transceiver pada link.


Jika Anda menemukan ketidakakuratan atau kesalahan dalam artikel ini, pilih bagian teks yang bersangkutan lalu tekan Ctrl+Enter untuk .