400 Гбит/с QSFP-DD DR4 2 км SMF трансивер

Этот продукт представляет собой четырехъядерный оптический модуль с малым форм-фактором 400 Гбит/с, предназначенный для приложений оптической связи длиной 2 км. Модуль преобразует 8 каналов входных данных 50 Гбит/с (PAM4) электрических до 4 каналов параллельных оптических сигналов, каждый из которых может работать 100 Гбит/с для совокупной скорости передачи данных 400 Гбит/с. Обратно, на стороне приемника, модуль преобразует 4 канала параллельных оптических сигналов 100 Гбит/с каждый канал для совокупной скорости передачи данных 400 Гбит/с в 8 каналов электрических выходных данных 50 Гбит/с (PAM4).

Волоконно-оптический кабель с разъемом MTP/MPO-12 можно подключить к розетке модуля QSFP-DD DR4. Правильное выравнивание обеспечивается направляющими штифтами внутри розетки. Кабель обычно не может быть скручен для правильного выравнивания канала. Электрическое соединение достигается через разъем краеобразного типа, совместимый с MSA.
Продукт разработан с форм-фактором, оптическим/электрическим соединением и цифровым диагностическим интерфейсом в соответствии с Соглашением с несколькими источникам (MSA) Тип 2. Он был разработан для работы в самых суровых внешних условиях эксплуатации, включая температуру, влажность и помехи электромагнитных помех.


Функциональное описание
Модуль включает 4 параллельных канала на длине волны центра 1310нм, работая на 100Г в канал. Путь передатчика включает четырехканальный драйвер EML вместе с 4 параллельными EML. На пути приемника матрица PD относится к четырехканальному TIA для преобразования параллельного оптического входа 400 Гбит/с в 4 канала параллельных электрических сигналов 100 Гбит/с (PAM4). Основа DSP Коробка переменных передач используется для преобразования 8 каналов сигналов PAM4 по 25 ГБ в 4 канала сигналов PAM4 по 50 ГБ, а в этот DSP интегрированы 8-канальный ретромер и блок FEC. Электрический интерфейс совместим с IEEE 802.3bs и QSFP-DD MSA в направлениях передачи и приема, а оптический интерфейс совместим QSFP-DD MSA с MPO-12 разъемом. Для питания этого продукта требуется один источник питания 3,3 В. Все контакты источника питания подключены внутри и должны применяться одновременно. В соответствии со спецификациями MSA модуль предлагает семь низкоскоростных аппаратных контактов управления (включая двухпроводный последовательный интерфейс): ModSelL, SCL, SDA, ResetL, InitMode, ModPrsL и IntL. Выбор модуля (ModSelL)-входной контакт. Когда хост удерживается на низком уровне, этот продукт реагирует на команды 2-проводной последовательной связи. ModSelL позволяет использовать этот продукт на одной двухпроводной интерфейсной шине-необходимо использовать отдельные линии ModSelL.

Последовательные часы (SCL) и последовательные данные (SDA) необходимы для 2-проводного интерфейса связи последовательной шины и позволяют хосту получить доступ к карте памяти.

Вывод ResetL обеспечивает полный сброс, возвращая настройки в состояние по умолчанию, когда низкий уровень на контакте ResetL удерживается дольше, чем минимальная длина импульса. Во время выполнения сброса хост должен игнорировать все биты состояния до тех пор, пока он не покажет завершение прерывания сброса. Продукт указывает на это, отправляя сигнал IntL (прерывание) с битом Data_Not_Ready, отрицающимся в карте памяти. Обратите внимание, что при включении питания (включая горячий ион) модуль должен опубликовать это завершение прерывания сброса, не требуя сброса. Режим инициализации (InitMode)-это входной сигнал. В модуле QSFP-DD он подтягивается до Vcc. Сигнал InitMode позволяет хосту определить, будет ли модуль инициализироваться под управлением программного обеспечения хоста (InitMode утверждает высокий уровень) или аппаратным управлением модуля (InitMode отрицает низкий уровень). Под управлением основного программного обеспечения модуль должен оставаться в режиме низкого энергопотребления до тех пор, пока программное обеспечение не обеспечит переход в режим высокой мощности, как определено в спецификации интерфейса управления QSFP-DD. Под аппаратным управлением (InitMode de-absurved Low) модуль может сразу же перейти в режим высокой мощности после инициализации интерфейса управления. Хост не должен изменять состояние этого сигнала при наличии модуля. В устаревших приложениях QSFP этот сигнал называется LPMode. См. SFF-8679 для сигнала LPMode.

Module Present (ModPrsL)-это локальный сигнал для платы хоста, который в отсутствие продукта обычно подается к Vcc хоста. Когда продукт вставляется в разъем, он завершает путь к земле через резистор на плате хоста и утверждает сигнал. Затем ModPrsL указывает на его наличие, установив ModPrsL в состояние «Низкое».

Прерывание (IntL)-выходной вывод. «Низкий» указывает на возможную эксплуатационную неисправность или критическое состояние для хост-системы. Хост определяет источник прерывания с помощью двухпроводного последовательного интерфейса. Вывод IntL является выходом с открытым коллектором и должен быть подтянутым к напряжению Vcc хоста на плате хоста.


Особенности
● QSFP-DD Соответствие требованиям MSA
● Параллельные 4 оптические полосы
● 100G Lambda MSA 400G-DR4 Соответствие спецификации
● До передачи 2km на волокне (SMF) одиночного режима с FEC
● Рабочая температура корпуса: от 0 до 70 ° C.
● Электрический интерфейс 8x53,125 Гбит/с (400GAUI-8)
● Скорость передачи данных 106,25 Гбит/с (PAM4) на канал.
● Максимальная потребляемая мощность 12 Вт.
● MPO-12 разъем
● Соответствие RoHS

Блок схемы приемопередатчика

Рисунок 1. Блок-схема приемопередатчика

Назначение и описание контактов

Электрическая распиновка модуля QSFP-DD показана на рисунке 2 ниже.

Рисунок 2. Соединитель, совместимый с MSA

Определение штифта

Рекомендуемый фильтр питания

Рисунок 3. Рекомендуемый фильтр питания

Абсолютные максимальные рейтинги

Следует отметить, что работа, превышающая любые индивидуальные абсолютные максимальные оценки, может привести к необратимому повреждению этого модуля.

Рекомендуемые условия эксплуатации и требования к электропитанию

Примечания:

1. FEC предоставляется хост-системой.

2. FEC требуется в хост-системе для поддержки максимального расстояния.

Электрические характеристики

Следующие электрические характеристики определены в Рекомендуемой рабочей среде, если не указано иное.

Примечания:

1. За исключением IEEE 802.3bs 120E.3.1.2, шаблон PRBS31Q или скремблированный в режиме ожидания.

2. Соответствует BER, указанной в IEEE 802.3bs 120E.1.1.

3. Синфазное напряжение постоянного тока, генерируемое хостом. Спецификация включает эффекты напряжения смещения заземления.

Оптические характеристики

Примечания:

1. Средняя пусковая мощность, каждая полоса (мин.) является информативной, а не основным показателем мощности сигнала. Передатчик с пусковой мощностью ниже этого значения не может быть совместимым; однако значение выше этого значения не гарантирует соответствия.

2. Даже если TDECQ <1,4 дБ для коэффициента экстинкции ≥ 4,5 дБ или TDECQ <1,3 дБ для коэффициента экстинкции <4,5 дБ, OMAouter (мин.) должен превышать минимальное значение, указанное здесь.

3. Ceq-коэффициент, определенный в пункте 121.8.5.3 IEEE Std 802,3-2018, который учитывает повышение шума эталонного эквалайзера.

4. Средняя мощность приема, каждая полоса (мин.) является информативной, а не основным показателем мощности сигнала. Полученная мощность ниже этого значения не может быть совместимой; однако значение выше этого не гарантирует соответствия.

5. Приемник должен выдерживать без повреждений непрерывное воздействие оптического входного сигнала, имеющего этот средний уровень мощности.

6. Чувствительность приемника (OMAouter) является информативной и определяется для передатчика со значением SECQ до 3, 4 дБ. Чувствительность приемника должна соответствовать уравнению (1), которое показано на рисунке 4.

Где:

RS-чувствительность приемника, и

SECQ-это SECQ передатчика, используемый для измерения чувствительности приемника.

7. Измеряется с сигналом проверки соответствия на TP3 для BER, равным 2,4x10-4.

8. Эти условия испытаний предназначены для измерения чувствительности приемника под напряжением. Они не являются характеристиками приемника.

Рисунок 4. Иллюстрация маски чувствительности приемника для 400G-DR4 +

Функции цифров диагностические

Следующие цифровые диагностические характеристики определены для нормальных условий эксплуатации, если не указано иное.

Примечания:

1. Из-за точности измерения различных одномодовых волокон могут быть дополнительные колебания +/-1 дБ или общая точность +/- 3 дБ.

Контура чертежа (мм)

Антистатический

Этот приемопередатчик указан как порог электростатического разряда 1 кВ для высокоскоростных контактов данных и 2 кВ для всех других электрических входных контактов, протестированных на MIL-STD-883, метод 3015,4/JESD22-A114-A (HBM). Однако, нормальные меры предосторожности ЭСД все еще необходимы во время регуляции этого модуля. Этот трансивер поставляется в защитной упаковке от электростатического разряда. Он должен быть удален из упаковки и обработан только в защищенной от электростатического разряда среде.

Безопасность лазера

Это лазерный продукт класса 1 в соответствии с EN 60825-1:2014. Этот продукт соответствует 21 CFR 1040,10 и 1040,11, за исключением отклонений в соответствии с лазерным уведомлением № 50 от 24 июня 2007 года. Предупреждение: использование элементов управления или регулировок или выполнение процедур, отличных от указанных в настоящем документе, может привести к опасному радиационному облучению.