Sveobuhvatna analiza SFP modula: od osnova do aplikacija

I. Uvod

(I) važan položaj SFP modul U području komunikacije

U modernoj i brzo razvoju arhitekturu komunikacijske mreže, SFP (mali oblik faktora priključak) modula, to jest mali modul za priključak, postao je ključna osnovna komponenta. Uz eksponencijalni rast podatkovnog prometa, bilo da se radi o mjenjivanju i prijenosu masivnih podataka unutar podatkovnog centra, ili interakcije informacija o dugotrajnom i velikom kapacitetu u mreži širokog područja, ili mreže poduzeća u kampusu kako bi zadovoljile potrebe visoke propusnosti i niskog kašnjenja za svakodnevne uredske i poslovne ekspanzije, SFP modula. Jedan je od glavnih elemenata koji osigurava učinkovit i stabilan rad mreže.

(Ii) Trend razvoja industrije i njegov utjecaj na SFP modul

Trenutno komunikacijska industrija kreće prema vrhunskim poljima kao što su 5G, Internet stvari i računalstvo u oblaku. Velika razmjena 5G mreža postavila je izuzetno visoke zahtjeve na brzinu prijenosa i kapacitet između baznih stanica i između baznih stanica i temeljnih mreža. SFP modul mora imati veću stopu, poput razvijanja od tradicionalnih 1G i 10 g do 25 g, 100 g ili čak viših stopa da bi se prilagodio fronthaul, midhaul i backhaul veze od 5 g mreža. Porast Interneta stvari omogućio je desecima od milijardi uređaja za pristup mreži, što je potaknulo SFP modul da kontinuirano optimizira troškove i potrošnju energije, istovremeno podržavajući više veza kako bi zadovoljili karakteristike male potrošnje energije i velike razmjene IoT uređaja. Snažan razvoj računalstva u oblaku promovirao je kontinuirano širenje i nadogradnju podatkovnih centara. Međusobno povezivanje poslužitelja unutar podatkovnih centara, brza komunikacija uređaja za pohranu i računalnih čvorova oslanja se na SFP modul kako bi se postigao prijenos podataka visoke gustoće i velike brzine, što je dovelo do inovativnih zahtjeva za SFP modulom u smislu performansi, gustoće i kompatibilnosti. 2. Osnovni pregled SFP modula

(I) Definicija i osnovni pojmovi

Definicija SFP modula: SFP modul je mali modul s malim paketom koji je dizajniran za pružanje fleksibilnih rješenja optoelektroničnih sučelja za mrežne uređaje (poput sklopki, usmjerivača, mrežnih kartica poslužitelja itd.). Može pretvoriti električne signale u optičke signale za prijenos optičkih vlakana ili obrnuto, pretvoriti primljene optičke signale u električne signale kako bi se postigla učinkovita povezanost između mrežnih uređaja i veza s optičkim vlaknima. Ova značajka plug-and-play-a poboljšava mrežni rad i učinkovitost održavanja za više od 30%, što uvelike smanjuje troškove ručnog održavanja.

Razlike od ostalih modula (poput GBIC -a itd.): U usporedbi s ranim pretvaračem sučelja gigabitnog sučelja (GBIC), SFP modul postigao je značajno smanjenje veličine, s količinom od samo otprilike polovine GBIC -a, što mrežnim uređajima omogućuje konfiguriranje više porta u ograničenom prostoru ploče, značajno poboljšanje porta. U smislu funkcije, iako oboje imaju mogućnosti optoelektronske pretvorbe, SFP modul je napredniji u tehnologiji, podržava veće stope prijenosa podataka i ima bolje performanse u potrošnji energije, rasipanju topline i kompatibilnosti. Na primjer, GBIC obično podržava maksimalnu brzinu od 1 Gbps, dok SFP modul ne samo da može jednostavno podnijeti 1Gbps, već se i proširiti na 10 GBPS i veće stope. Nakon što određeni model prekidača prihvati SFP priključke, gustoća luka po jedinici povećava se s 8 priključaka u GBIC eri na 32 priključka, a brzina iskorištavanja prostora povećava se za 4 puta. ​
(Ii) Strukturna analiza

Internal components (lasers, detectors, etc.): The SFP MODULE is mainly composed of core components such as lasers (used to convert electrical signals into optical signals for emission, including vertical cavity surface emitting lasers VCSEL and edge emitting lasers EEL, and different types are suitable for different transmission distances and rate requirements), detectors (responsible for converting received optical signals back to electrical signals, common One su PIN fotodiode i lavinske fotodiode APD), krugovi obrade signala (modulacija, demodulacija, amplifikacija, oblikovanje itd. Električnih signala kako bi se osigurao točan prijenos i prijem signala) i kontrolni krugovi (koji se koriste za nadzor i kontrolu radnog statusa modula, kao što su temperatura, a itd.). Uzimajući primjer 10G SFP modula kao primjer, njegov VCSEL laser djeluje na valnoj duljini od 850 nm. S detektorom APD -a može postići 300 metara stabilnog prijenosa na multimode optička vlakna. ​
Dizajn vanjskog sučelja (LC sučelje itd.): Vanjsko sučelje SFP modula obično prihvaća LC (Lucent Connector) sučelje, koje ima prednosti male veličine, prikladnog priključka i ožičenja visoke gustoće. LC sučelje je dupleks dizajn koji ostvaruje slanje i primanje optičkih signala kroz dva sučelja optičkih vlakana, osiguravajući dvosmjerni prijenos podataka. Njegov dodatni dizajn čini modul izuzetno prikladnim za instaliranje i zamjenu, bez potrebe za složenim alatima i profesionalnim vještinama, uvelike poboljšavajući učinkovitost mrežne implementacije i održavanja. Nakon što je podatkovni centar usvojio LC sučelje SFP modul, vrijeme ožičenja je skraćeno sa 4 sata/ormarića tradicionalnog sučelja na 1,5 sata. ​
Iii. Princip rada SFP modula
(I) Mehanizam fotoelektrične pretvorbe
Proces pretvaranja električnih signala u optičke signale: Kada se električni signal mrežnog uređaja prenosi na SFP modul, prvo ulazi u laserski pogonski krug. Krug precizno prilagođava struju pristranosti pružene laseru u skladu s promjenama amplitude i frekvencije ulaznog električnog signala. Pokrenut strujom pristranosti, laser generira optički signal koji odgovara ulaznom električnom signalu. Na primjer, za digitalni signal "1", laser iznosi snažnu optičku snagu; Za digitalni signal "0", laser iznosi slabu ili nikakvu izlaznu optičku snagu. Na taj se način ostvaruje pretvorba električnih signala u optičke signale, a pretvoreni optički signali spojeni su u optičko vlakno kroz sučelje optičkih vlakana za prijenos. SFP modul koji koristi tehnologiju izravne modulacije ima brzinu modulacije do 28 Gbps, što zadovoljava zahtjeve za fronthaul iz mreže 5G. ​
Proces pretvaranja optičkih signala u električne signale: Na kraju prijema, optički signal koji prenosi optičko vlakno ulazi u detekktor SFP modula. Detektor pretvara primljenu optičku snagu u odgovarajući električni signal. Generirani električni signal obično je vrlo slab i treba ga pojačati predpojačalom. Pojačani električni signal zatim se oblikuje i vraća na izvorni digitalni signal kroz sljedeće krugove obrade signala, poput ograničavanja pojačala i krugova odlučivanja. Konačno, obrađeni električni signal prenosi se na mrežnu opremu kako bi se dovršio postupak pretvorbe iz optičkih signala u električne signale. Napredna tehnologija izjednačavanja može povećati osjetljivost prijema na -28dBM i proširiti udaljenost prijenosa. ​
(Ii) postupak prijenosa podataka
Obrada i prijenos podataka na kraju prijenosa: Na kraju prijenosa mrežna oprema šalje podatke koji se prenose u SFP modul u obliku električnih signala. Nakon unosa SFP modula, podaci se prvo kodiraju krugom kodiranja, kao što je 8b/10b kodiranje, kako bi se poboljšala pouzdanost i sposobnost anti-interferencije prijenosa podataka. Kodirani podaci moduliraju laser laserskim pokretačkim krugom, pretvoren u optički signal i šalju kroz optička vlakna. Tijekom ovog postupka, SFP modul također nadzire i prilagođava snagu prenesenog optičkog signala kako bi se osiguralo da je jačina optičkog signala unutar odgovarajućeg raspona prijenosa optičkih vlakana kako bi se osigurala efektivna udaljenost prijenosa i kvaliteta signala. Modul od 25G SFP28 koji je raspoređen od strane operatera kontrolira optički raspon fluktuacije snage unutar ± 0,5 dB kroz automatsku funkciju upravljanja napajanjem. ​
Prijem i oporavak podataka na kraju primanja: Na kraju primanja SFP modul prima optički signal iz optičkog vlakna kroz detekktor i pretvara ga u električni signal. Nakon prethodnog pojačanja i filtriranja, električni signal ulazi u krug dekodiranja za dekodiranje kako bi se vratio izvorni podatkovni signal. Istodobno, SFP modul na kraju prijema nadgledat će kvalitetu primljenog signala, poput pokazatelja kao što je brzina pogreške bita. Ako se utvrdi da je kvaliteta signala loša, završetak slanja bit će obaviješten putem povratnog mehanizma za podešavanje parametara slanja ili će se primljeni signal ispraviti kako bi se osiguralo da su podaci koji su se konačno prenijeli na mrežni uređaj točni. Modul 100G QSFP28 raspoređen u podatkovnom centru koristi tehnologiju ispravljanja pogreške FEC-a kako bi smanjio stopu pogreške BIT s 10^-4 na 10^-15. ​
Iv. Klasifikacija vrsta SFP modula
(I) Klasifikacija po brzini prijenosa
1GBPS SFP modul: 1Gbps SFP modul je relativno osnovni i uobičajeni tip, široko se koristi u ranim gigabitnim Ethernet mrežama. U mrežama Enterprise Campusa često se koristi za povezivanje uredske opreme kao što su stolna računala i pisači na mrežne sklopke kako bi se osigurao stabilan pristup gigabit mreže. Udaljenost prijenosa varira ovisno o vrsti korištene optičkih vlakana i valne duljine. Kada se optička vlakna multimode podudaraju s valnom duljinom od 850 nm, udaljenost prijenosa općenito može doseći oko 550m; Kada se optička vlakna u jednom načinu podudaraju s valnom duljinom od 1310 nm, udaljenost prijenosa može se produžiti na 10 km ili čak dalje. Uobičajeni modeli uključuju SFP-1G-SX (multimodna kratka udaljenost), SFP-1G-lx (jednosmjerna duga udaljenost), itd.
10Gbps SFP modul: Uz rast potražnje propusnosti za mrežnim aplikacijama, nastao je 10Gbps SFP modul. Naširoko se koristi u unutarnjoj mreži podatkovnih centara za brzu međusobnu povezanost između poslužitelja, povezivanje uređaja za pohranu i poslužitelja u mrežama prostora za pohranu (SANS) i drugih scenarija. SFP modul postiže 10Gbps prijenos podataka velike brzine optimiziranjem unutarnjeg dizajna kruga i koristeći lasere, detektore i druge komponente veće brzine. U smislu udaljenosti prijenosa, kada se višemodna optička vlakna koristi s novim optičkim vlaknima kao što su OM3 i OM4, može podržati udaljenost prijenosa od 300m-500m; Kad se jednosmjerna optička vlakna koristi s valnim duljinama 1310Nm i 1550Nm, udaljenost prijenosa može doseći 10km-40km, kao što je SFP -10G-SR (multimode kratke udaljenosti), SFP -10G-LR (u jednom modelu na duge staze) i drugim modelima. Google podatkovni centri koriste SFP -10G-SR module za postizanje međusobne veze između stalka. 25Gbps SFP28 Modul: 25Gbps SFP28 modul je proizvod koji se prilagođava većim zahtjevima propusnosti od 5G mrežnog konstrukcije i nadogradnje podatkovnog centra. U fronthaul i midhaul vezama od 5G baznih stanica, SFP28 modul koristi se za postizanje velike brzine između opreme bazne stanice i mreže optičkih vlakana, osiguravajući brzi prijenos podataka o baznim stanicama. U podatkovnom centru može se koristiti za nadogradnju postojeće mrežne arhitekture, povećanje brzine prijenosa mrežnog prekidača i postizanje učinkovitije razmjene podataka. SFP28 modul prihvaća naprednu 28NM procesnu tehnologiju koja smanjuje potrošnju energije i poboljšava integraciju. U smislu udaljenosti prijenosa, multimodna vlakna mogu podržati oko 100m-200m, a vlakna s jednim načinom mogu postići prijenos od 10 km-40 km pri različitim valnim duljinama, kao što je SFP28-25G-SR (multimodna kratka udaljenost), SFP28-25G-LR (dugačka udaljenost s jednim modom), et..
Veća stopa (kao što su 100Gbps QSFP28 i ostale vrste derivata): Kako bi se zadovoljila ekstremna potražnja za brzim prijenosom masivnih podataka u ultra velikim podatkovnim centrima, računalnim i drugim poljima visokih performansi, moduli veće stope, poput 100Gbps QSFP28. QSFP28 modul prihvaća četverokanalni dizajn, a brzina prijenosa podataka svakog kanala može doseći 25 Gbps. Četiri kanala djeluju paralelno kako bi postigli ukupnu brzinu prijenosa od 100 Gbps. U osnovnom mrežnom sloju podatkovnog centra, QSFP28 moduli se koriste za međusobno povezivanje brzih prekidača za izgradnju mreže za prijenos podataka visoke širine s niskim latencijom. Njegova udaljenost prijenosa može doseći oko 100 m pod optičkim vlaknima u više načina, a jednosmjerna optička vlakna s različitim valnim duljinama može postići prijenos na duge udaljenosti od 40 km-80km, poput QSFP28-100G-SR4 (multi-moda kratka udaljenost), QSFP28-100G-LR4 (drugi model). S razvojem tehnologije, performanse prijenosa stalno su optimizirani i scenariji aplikacije se proširuju. AWS podatkovni centri koriste QSFP28-100G-LR4 module za izgradnju globalne mreže okosnice. ​
(Ii) Klasifikacija prema mjenjaču
SFP modul s više načina: SFP modul s više načina prikladan je za scenarije komunikacije s visokom širinom, kao što su veze između zgrada unutar mreže poduzeća u kampusu i između regala unutar podatkovnih centara. Koristi multimode optička vlakna kao prijenosni medij. Promjer jezgre multimodnih optičkih vlakana relativno je debeo (obično 50 μm ili 62,5 μm), što omogućava prenošenje višestrukih modusa svjetla. Multimode SFP modul obično koristi VCSEL laser od 850 nm kao izvor svjetlosti. Zbog disperzije načina rada kada se svjetlost prenosi u multimodnim optičkim vlaknima, signal će se iskriviti kako se udaljenost prijenosa povećava. Stoga je njegova udaljenost prijenosa općenito kratka. S brzinom od 1 Gbps, udaljenost prijenosa može doseći 550m pomoću uobičajenih multimodnih optičkih vlakana; Pri 10 Gbps i višim stopama, potrebno je uskladiti s novim multimodnim optičkim vlaknima kao što su OM3 i OM4, a udaljenost prijenosa može se povećati na oko 300m-500m. Multimode SFP modul ima prednosti relativno niskih troškova i jednostavne instalacije i održavanja. Prikladan je za scenarije implementacije mreže koji ne zahtijevaju visoku udaljenost prijenosa, ali su osjetljivi na troškove.
SFP modul s jednim načinom: SFP modul s jednim načinom uglavnom se koristi za prijenos podataka velikog kapaciteta, kao što je mrežna veza metropolitanske površine u mreži široke površine, prijenos mreže na dugim udaljenostima i unakrsna interkonekcija između podatkovnih centara. Koristi jednosmjerna optička vlakna kao mjerni medij. Promjer jezgre optičkog vlakana s jednim načinom je relativno tanak (obično 9 μm), što omogućuje prenošenje samo jednog optičkog načina u njemu, u velikoj mjeri smanjujući disperzija načina rada, kako bi se postigao duži prijenos udaljenosti. SFP modul s jednim načinom

E općenito koristi jegunski lasere s valnom duljinom od 1310Nm ili 1550Nm kao izvor svjetlosti. Na valnoj duljini od 1310Nm, udaljenost prijenosa može doseći 10km-20 km; Na valnoj duljini od 1550 nm, s odgovarajućim optičkim pojačalom, udaljenost prijenosa može se produžiti na 40 km-160 km ili još više. Iako je trošak jednosmjernog SFP modula relativno visok, on ima neusporedive prednosti u prijenosu na duge staze i može osigurati stabilnost i pouzdanost signala tijekom prijenosa na duge udaljenosti.
(Iii) Posebna vrsta funkcije

Bidi SFP modul (dvosmjerni modul za prijenos): BIDI (dvosmjerni) SFP modul je dvosmjerni modul za prijenos, koji ostvaruje dvosmjerni prijenos podataka na jednom optičkom vlaknu, učinkovito štedi resurse optičkih vlakana. Njegov princip rada je korištenje tehnologije multipleksiranja valne duljine za moduliranje prenesenih i primljenih optičkih signala na različite valne duljine i prenošenje ih u istom optičkom vlaknu. Na primjer, uobičajeni bidi SFP modul modulira signal prijenosa na valnu duljinu 1310Nm i signal primanja na valnu duljinu 1550 nm, te ostvaruje odvajanje i prijenos dvosmjernih signala putem posebnih uređaja za filtriranje i spajanje. U nekim starim scenarijima nadogradnje mreže s uskim resursima vlakana ili mjestima koja su izuzetno osjetljiva na troškove i teško ih je žice, poput malih poduzeća uredskih mreža i komunikacijskih mreža u udaljenim područjima, Bidi SFP modul ima značajne prednosti. Ne može zadovoljiti samo potrebe za mrežnom komunikacijom, već i smanjiti troškove i poteškoće u izgradnji polaganja vlakana. Obnova stare zajednice koristi bidi SFP module, štedeći 50% vlaknastih resursa. ​
CWDM SFP modul (modul multipleksiranja divizije grube valne duljine): CWDM (Multipleksiranje podjele krupne valne duljine) SFP modul je modul za multipleksiranje podjele valne duljine, koji uvelike poboljšava prijenosni kapacitet optičkih vlakana multipleksiranjem više optičkih signala na istim optičkim duljinama. CWDM SFP modul obično koristi 8 ili 16 valnih duljina u rasponu valne duljine od 1270Nm - 1610Nm, sa svakim intervalom valne duljine od oko 20 nm. U mreži Metropolitan Area, podaci više korisnika mogu se multipleksirati na jedno optičko vlakno na jezgrani čvor putem CWDM SFP modula različitih valnih duljina, ostvarujući učinkovitu upotrebu resursa optičkih vlakana. U usporedbi s tradicionalnim prijenosom jednostruke duljine, CWDM SFP modul ne mora položiti veliku količinu optičkih vlakana, što smanjuje troškove konstrukcije i složenost upravljanja optičkim vlaknima. ​
DWDM SFP modul (modul za multipleksiranje guste valne duljine): DWDM (multipleksiranje podjele guste valne duljine) SFP modul je modul za multipleksiranje podjele guste valne duljine. U usporedbi s CWDM -om, može multipleksirati više optičkih signala u užem intervalu valne duljine kako bi se postigao veći kapacitet prijenosa optičkih vlakana. DWDM SFP modul općenito koristi raspon valne duljine od 1530Nm - 1565nm, s intervalom valne duljine malim 0,4nm ili manjim, a može multipleksirati 80 ili više valnih duljina na jednom optičkom vlaknu. DWDM SFP modul igra ključnu ulogu u scenarijima s izuzetno visokim zahtjevima kapaciteta prijenosa, poput kralježnice na dugim udaljenostima i velike brzine između ultra velikih podatkovnih centara. Kroz DWDM tehnologiju, jedno optičko vlakno može nositi brzinu prijenosa podataka od nekoliko terabita ili čak i više, zadovoljavajući potrebe brzog prijenosa masivnih podataka širom svijeta. Iako su troškovi opreme i tehnička složenost DWDM SFP modula visoki, u scenariju primjene duge udaljenosti i prijenosa velikog kapaciteta, ekonomske koristi i poboljšanje mrežnih performansi IT donosi daleko premaši ulaganja u troškove.
V. polje SFP modula
(I) podatkovni centar
Međusobno povezivanje poslužitelja: U podatkovnom centru SFP modul se široko koristi za međusobnu povezanost između poslužitelja. Popularizaciji aplikacija kao što su računalstvo u oblaku i analiza velikih podataka, poslužitelji u podatkovnim centrima trebaju razmjenjivati ​​podatke velikom brzinom i stabilno. Moduli kao što su SFP, SFP28 i QSFP28 sa brzinom od 10 Gbps i više široko se koriste za povezivanje mrežnih kartica poslužitelja i mrežnih prekidača, ostvarujući brzinu podataka i suradničke radove u klasterima poslužitelja. Na primjer, u podatkovnim centrima za računalstvo u oblaku velikih razmjera, više se poslužitelja spojeno na jezgrene sklopke kroz 100Gbps QSFP28 module kako bi se osiguralo da se operacije poput migracije virtualnog stroja, sigurnosna kopija podataka i oporavak mogu dovršiti u kratkom vremenu, poboljšavajući operativnu učinkovitost i kvalitetu usluge podatkovnog centra.
Mreža prostora za pohranu (SAN) Priključak: U mreži prostora za pohranu, SFP modul koristi se za povezivanje uređaja za pohranu (poput nizova diska, biblioteke vrpci itd.) Na poslužitelje ili sklopke za pohranu. S eksplozivnim rastom volumena poduzeća, SAN ima veće zahtjeve za stabilnost i brzinu prijenosa podataka. Uzimanje financijske industrije kao primjer, podatke o bankarskim transakcijama, informacije o kupcima itd. Potrebno je pohraniti i sigurnosno kopirati u stvarnom vremenu. SFP modul Fiber Channel od 16Gbps ili 32Gbps može osigurati velike brzine i stabilan prijenos podataka između uređaja za pohranu i poslužitelja.
(Ii) Mreža telekomunikacijskog operatera
Prijenos 5G bazne stanice: U mrežnoj arhitekturi 5G, SFP modul je temeljna komponenta veze za prijenos bazne stanice. U prednjem dijelu bazne stanice modul 25G SFP28 postiže učinkovitu povezanost između distribuirane jedinice (DU) i aktivne antenske jedinice (AAU) s prednostima velike brzine i minijaturizacije; U vezama za midhaul i backhaul, 100G QSFP28 ili čak 400G QSFP-DD module treba odabrati u skladu s udaljenom i kapacitetom. U isto vrijeme, kako bi se ubuduće nosili s daljnjom potražnjom za propusnošću prijenosa od 5G-Advanced-a, operateri su započeli s testiranjem 50 g modula SFP56 kako bi se pripremili za nadogradnju mreže. ​
Pristup širokopojasnim vlaknima (FTTH, itd.): U scenariju vlakana do kuće (FTTH), SFP modul gradi podatkovni kanal velike brzine između terminala optičke linije (OLT) i optičke mrežne jedinice (ONU). Kako se potražnja kućnih korisnika za 8K videozapisa, VR aplikacije itd. Povećavaju, tehnologije 10G-EPON i XG-PON postupno postaju popularne, a 10G SFP moduli postali su standardna konfiguracija OLT opreme.
(Iii) Enterprise Network

Veza za kralježnicu Campus Network: U mreži Enterprise Campus, kralježnične veze između različitih zgrada zahtijevaju veze s visokim širinom, nisko-latencije. 10G ili 25G SFP moduli često se koriste za povezivanje prekidača jezgre kampusa i prekidača za izgradnju kako bi se osigurao stabilni prijenos podataka o glasu, video konferencijama i podacima poslovnog sustava. Na primjer, veliki proizvodni poduzetnički park izgradio je mrežu kralježnice raspoređivanjem 25G SFP28 modula, ostvarujući međusobno povezivanje brzih brzina između različitih tvorničkih područja i uredskih zgrada, osiguravajući interakciju podataka u stvarnom vremenu između sustava upravljanja proizvodnjom i ERP sustava i poboljšanje ukupne operativne učinkovitosti poduzeća. U isto vrijeme, neke su tvrtke počele koristiti CWDM SFP module za nošenje više usluga na jednom optičkom vlaknu, pojednostavljenju mrežne arhitekture uz smanjenje troškova ožičenja. ​
Interconection Office Office: Za široko distribuirane urede poslovnih podružnica, SFP modul pruža fleksibilno rješenje za njihovu povezanost s mrežom sjedišta. SFP moduli s jednim načinom, u kombinaciji s zakupljenim linijama posvećenim operatorom, mogu postići duge udaljenosti, siguran i pouzdan prijenos podataka. Male grane mogu koristiti bidi SFP module za postizanje dvosmjerne komunikacije pomoću jednog optičkog vlakna, štedeći resurse optičkih vlakana.
Vi. Izazovi i odgovori u industriji SFP modula
(I) Tehnički izazovi

Integritet signala s visokim brzinama: Kako se brzina prijenosa povećava na 100 g ili čak 400 g, problemi s prigušivanjem signala, prepucavanja i podrhtavanja postaju ozbiljniji. Proizvođači moraju osigurati integritet signala optimiziranjem performansi lasera i detektora i poboljšanjem algoritama obrade signala, poput korištenja tehnologije modulacije visokog reda (PAM4) i naprednije tehnologije izjednačavanja. Na primjer, u modulu od 400 g QSFP-DD, tehnologija modulacije PAM4 povećava broj bita koji se prenose po simbolu na 4 bita, učinkovito poboljšavajući brzinu prijenosa, ali također postavljajući veće zahtjeve na obradu signala.
Kontrola potrošnje energije i rasipanja topline: Potrošnja energije brzih SFP modula značajno se povećala. Na primjer, potrošnja energije 100G QSFP28 modula može doseći 7-8W. Centralizirano raspoređivanje velikog broja modula uzrokovat će probleme s rasipanjem topline. U tu svrhu, proizvođači koriste nove poluvodičke materijale i optimiziraju dizajn kruga kako bi smanjili potrošnju energije, istovremeno poboljšavajući strukturu pakiranja modula i poboljšanje performansi disipacije topline, poput korištenja metalnih hladnjaka i optimizacije dizajna zračnih kanala. ​
(Ii) Tržišni izazovi
Trošak pritiska: Potaknut 5G konstrukcijom i širenjem podatkovnog centra, potražnja za SFP modulima značajno se povećala, ali tržišna konkurencija je žestoka i cijene stalno padaju. Proizvođači trebaju smanjiti troškove velikim proizvodnim i tehnološkim inovacijama i razviti diferencirane proizvode, poput prilagođenih modula za specifične potrebe industrije, kako bi povećali vrijednost dodane proizvoda. ​
Kompatibilnost i interoperabilnost: mogu postojati problemi s kompatibilnošću između SFP modula i mrežne opreme različitih proizvođača. Industrijske organizacije kao što je MSA (ugovor s više izvora) osigurava interoperabilnost proizvoda različitih proizvođača formuliranjem jedinstvenih standarda. Korisnici također trebaju strogo testirati kompatibilnost modula i opreme prilikom kupnje kako bi izbjegli mrežne kvarove.
Vii. Budući trend razvoja SFP modula
Veća stopa prijenosa: s razvojem tehnologija poput umjetne inteligencije i velikih podataka, potražnja za brzinom prijenosa i dalje raste. 400G, 800G, pa čak i 1,6T SFP moduli ušli su u fazu istraživanja i razvoja i testiranja te će se u budućnosti postupno komercijalizirati. ​
Integracija i inteligencija: SFP moduli integrirat će više funkcija, poput ugrađenih inteligentnih čipova za nadzor kako bi se postiglo praćenje statusa modula u stvarnom vremenu i upozorenje o greškama; Istodobno, oni će biti duboko integrirani s sustavom upravljanja mrežnom opremom kako bi poboljšali inteligentnu razinu mrežnog rada i održavanje. ​
Ušteda zelene energije: Uređaji niske snage i dizajni koji štede energiju koriste se za smanjenje potrošnje energije modula, što zadovoljava potrebe zelenog razvoja podatkovnih centara i komunikacijskih mreža. Na primjer, neki su proizvođači lansirali 100 g SFP modula s potrošnjom energije ispod 5 W kako bi smanjili potrošnju energije i troškove rasipanja topline. ​
Širenje novih scenarija primjene: s razvojem vrhunskih tehnologija kao što su 6G i kvantna komunikacija, SFP moduli igrat će ulogu u više polja, kao što je optički prijenos signala u kvantnim distribucijskim sustavima, donoseći nove razvojne mogućnosti industriji.
Viii. Zaključak
SFP modul postao je neophodna ključna komponenta modernih komunikacijskih mreža zbog svoje fleksibilnosti, visokih performansi i široke primjenjivosti. Od podatkovnih centara do telekomunikacijskih mreža, od poslovnih kampusa do kućnih korisnika, SFP modul podržava učinkovit prijenos ogromnih podataka. Unatoč dvostrukim izazovima tehnologije i tržišta, vođen kontinuiranim inovacijama industrije, SFP modul razvijat će se u smjeru veće brzine, niže potrošnje energije i više inteligencije, pružajući solidno jamstvo za nadogradnju i transformaciju budućih komunikacijskih mreža.