광 트랜시버란?

광 트랜시버(송신기 + 수신기)는 네트워크 장비와 광섬유 사이에 위치하는 소형 핫플러그 가능 모듈입니다. 한쪽에서는 스위치, 라우터, 서버, 스토리지 포트에서 오는 전기 신호를 받아들이고, 다른 쪽에서는 이를 광섬유로 보낼 변조된 빛으로 바꾸며, 돌아오는 빛에 대해서는 반대 과정을 수행합니다. 광섬유 링크(FOL / ВОЛС)에서 트랜시버는 전자 회로와 유리 사이의 인터페이스입니다: 광섬유가 실어 나르는 모든 것이 트랜시버 하나에서 시작되고 끝납니다.

FOL 맥락에서의 정의

광섬유 링크는 광원, 전송 매체(광섬유와 그 커넥터·접속점, 그리고 그 사이의 수동 또는 능동 소자), 수광부로 구성됩니다. 트랜시버는 양쪽 끝에서 광원과 수광부를 모두 제공하는 구성 요소이며, 호스트 장비가 파장이나 광섬유 종류, 전송 거리에 대해 전혀 알 필요가 없도록 패키징되어 있어 모듈과는 전기적인 비트만 주고받으면 됩니다. 따라서 전송 거리, 파장, 광섬유 종류(싱글모드 또는 멀티모드), 심지어 네트워크 기술(이더넷, 파이버 채널, PON, InfiniBand)까지도 포트를 바꾸는 것이 아니라 모듈을 선택하는 것으로 정해집니다.

내부 구성

블록	기능
TOSA(송신 광 서브어셈블리)	레이저(VCSEL, FP, DFB, EML)와 그 드라이버로 구성되며, 파장과 송신 광출력을 결정합니다
ROSA(수신 광 서브어셈블리)	포토다이오드(PIN 또는 APD)와 트랜스임피던스·리미팅 증폭기로 구성되며, 수신 감도를 결정합니다
CDR / DSP	직렬 데이터를 리타이밍하고, PAM4 모듈에서는 등화도 수행합니다(CDR 참고)
마이크로컨트롤러 + EEPROM	표준 MSA 메모리 맵에 담긴 식별 정보, 기능, 디지털 진단(DDM), 제어 기능입니다
전기 인터페이스	호스트로 연결되는 카드 에지 커넥터: 차동 레인 1, 2, 4 또는 8개와 저속 제어 신호입니다
광 인터페이스	LC, SC, MPO-12/16, SN/CS 또는 기타 커넥터, 혹은 DAC의 경우 고정된 구리 케이블입니다

메모리 맵은 CodingBox가 다루는 부분입니다: 스위치가 모듈을 받아들일지 판단할 때 읽는 모든 필드, 즉 벤더, 부품 번호, 시리얼 번호, 컴플라이언스 코드, 임계값이 모두 여기에 있습니다. 폼 팩터와 MSA와 표준을 참고하십시오.

트랜시버 사용 분야

영역	대표 모듈과 기술
기업/캠퍼스 LAN	1G/10G SFP/SFP+, 40G/100G 업링크(이더넷)
데이터센터 패브릭	25G 서버 링크, 100G/400G/800G 리프-스파인(AI 클러스터)
통신 전송망과 메트로	CWDM/DWDM 컬러 옵틱스, 튜너블·코히어런트 모듈(CWDM, DWDM)
액세스 네트워크	GPON/XGS-PON OLT와 ONU 옵틱스(PON)
스토리지 네트워크	16/32/64GFC SW/LW 옵틱스(파이버 채널)
HPC와 AI 인터커넥트	InfiniBand EDR/HDR/NDR(InfiniBand)
모바일 프런트홀, 영상, 산업용	SFP급 옵틱스 기반 CPRI/eCPRI, SDI, 산업용 이더넷

폼 팩터의 간략한 역사

예전에는 옵틱스가 라인 카드에 직접 납땜되어 있어 카드 하나가 전송 거리 하나를 의미했습니다. 플러거블 트랜시버가 등장하면서 포트가 범용화되었고, 업계는 다자간 소스 협약(MSA)을 통해 소수의 하우징 규격으로 표준화할 수 있게 되었습니다.

시기	이정표	속도 등급
1990년대 중반	GBIC — 최초의 핫플러그 가능 광 모듈(SC 커넥터)	1G
~2001년	SFP MSA(INF-8074) — GBIC의 3분의 1 크기, LC 커넥터; 10G용 XENPAK, 이어서 X2와 XFP	1G; 10G
~2006–2009년	SFP+(SFF-8431)가 SFP 풋프린트에 10G를 도입; QSFP(INF-8438)가 4레인을 도입	10G; 4×10G
~2009–2010년	40GbE용 QSFP+(SFF-8436); 1세대 100G용 CFP	40G; 100G
~2014–2016년	QSFP28(SFF-8665)이 100G를 소형 모듈로 구현; SFP28이 서버에 25G를 도입; CFP2/CFP4	100G; 25G
2016–2018년	400G용 QSFP-DD와 OSFP MSA 결성; SFP-DD; CMIS가 관리 체계를 통합	400G
~2019–2021년	400G QSFP-DD/OSFP 출시; QSFP56(200G), SFP56; 코히어런트 400ZR 플러거블	200G; 400G
~2022–2024년	800G OSFP/QSFP-DD800; QSFP112; ZR+; 리니어 드라이브(LPO) 옵틱스	800G
2024년 →	16레인 1.6T OSFP-XD; 대형 스위치용 공동 패키지 옵틱스	1.6T

각 세대는 가능한 한 이전 세대의 풋프린트를 그대로 유지했습니다: SFP → SFP+ → SFP28 → SFP56, QSFP → QSFP+ → QSFP28 → QSFP56 → QSFP112. 그래서 오늘날의 포트가 20년 전 모듈을 여전히 받아들이는 경우가 많습니다. 폼 팩터별 자세한 내용은 개요와 비교에 있습니다.

표준의 발전 과정

트랜시버를 정의하는 표준은 서로 다른 단체가 작성한 세 계층으로 나뉩니다:

기계·전기: MSA 컨소시엄과 SFF Committee(현재 SNIA SFF TA)가 담당하며, 하우징, 커넥터, 핀배치, 전력 등급을 정의합니다. INF-8074, SFF-8431, SFF-8665, QSFP-DD와 OSFP MSA 같은 문서들입니다. 규격 카탈로그를 참고하십시오.
관리 메모리: 호스트가 식별 정보와 진단 정보를 읽는 방식입니다. GBIC의 시리얼 ID는 SFF-8472(2주소, DDM 추가)로 이어졌고, 이후 QSFP용 페이지 구조의 SFF-8636을 거쳐, 마침내 400G 이상을 위한 모듈 상태 머신을 갖추고 폼 팩터에 구애받지 않는 CMIS로 발전했습니다. 공통 코드는 SFF-8024에 있습니다.
물리 계층(PMD): 광섬유 위를 실제로 오가는 신호입니다. 이더넷은 IEEE 802.3(10GBASE-LR, 100GBASE-DR 등), 파이버 채널은 INCITS T11 FC-PI, InfiniBand는 IBTA, PON과 DWDM 그리드는 ITU-T G 시리즈, 400ZR은 OIF가 규정합니다. 광 PMD 참고 자료를 참고하십시오.

호환성 측면에서의 결과는 이렇습니다: 모듈이 전기적으로도 광학적으로도 완벽하더라도 관리 메모리가 특정 호스트가 기대하는 내용을 담고 있지 않으면 거부될 수 있습니다. 이것이 벤더 락의 근원이며 코딩 도구가 존재하는 이유입니다.

전송 속도가 늘어난 과정

총 전송 속도는 세 가지 축을 따라 동시에 늘어났습니다:

축	진행 과정
레인당 속도	1G → 10G → 25G(NRZ) → 50G → 100G(PAM4) → 200G
모듈당 레인 수	1 → 4 → 8 → 16
변조 방식	온오프 키잉(NRZ) → 4레벨 PAM4 → 장거리용 코히어런트 QPSK/16-QAM

총 속도	대표 모듈	대략적 시기
1G	GBIC, SFP	1990년대 →
10G	XFP, SFP+	2002년 →
40G	QSFP+	2010년 →
25G / 100G	SFP28 / QSFP28	2015년 →
200G / 400G	QSFP56 / QSFP-DD, OSFP	2019년 →
800G	OSFP, QSFP-DD800	2022년 →
1.6T	OSFP-XD	2024년 →

PAM4로의 전환은 순방향 오류 정정(FEC)의 필수화와 DSP 기반 모듈을 가져왔고, 100 km를 넘어서는 전송은 코히어런트 검출을 플러거블 모듈 안으로 끌어들였습니다. FEC와 링크 트레이닝과 코히어런트 옵틱스를 참고하십시오.

다음 단계

폼 팩터: 개요와 비교: 지원되는 모든 하우징을 한 페이지에 정리했습니다.
DDM 기초: 모듈이 보고하는 진단 정보입니다.
쓰기 보호 유형: 모듈이 메모리를 보호하는 방식입니다.
흔한 문제와 해결책: 현장에서 발생하는 문제입니다.

CodingBox에서는 이 모든 것이 화면 하나로 모입니다: Check transceiver가 모듈의 메모리를 읽어 폼 팩터와 표준을 식별하고, 이 문서 전체가 설명하는 식별 정보와 DDM을 보여줍니다.

옵틱스 외에 보드 위에 무엇이 있는지 드라이버, 증폭기, DSP, 컨트롤러, 전원까지 블록별로 살펴봅니다: 모듈 전자 회로.

폼 팩터의 1.6T 세대: OSFP224와 OSFP-XD.

트랜시버가 종단하는 링크, 즉 광섬유 물리학, 감쇠, 분산, 버짓, 설비, 테스트, 장애까지: 광섬유 링크.

증폭기, 트랜스폰더, ROADM, OLT, 모니터링 장비와 나란히 능동 광 인프라의 한 요소를 이루는 트랜시버: 능동 광 인프라; 광섬유 종류, 거리, 커넥터, 버짓에 맞춰 모듈을 선택하는 방법: 링크 안의 트랜시버.

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