随着AI算力、云计算与5G网络的快速发展,数据中心之间对高速传输的需求呈指数级增长。400G光模块逐渐成为主流,而在这一波技术浪潮中,400G QSFP112 FR4光模块凭借高性能、低功耗和强兼容性,成为新一代光互联的关键产品。
一、什么是400G QSFP112 FR4?
400G QSFP112 FR4 是一种基于 QSFP112封装 的高速光模块,支持 400Gbps(每秒400千兆比特) 的传输速率,采用 FR4(Four Wavelengths over 2km) 传输标准。它主要面向数据中心主干网互联、交换机与路由器之间的高速光链路。
与传统的400G QSFP-DD模块相比,QSFP112具备更高的信号速率能力(每通道可达112Gbps PAM4),接口更加紧凑、兼容性更好,为高密度服务器机架提供了理想方案。
二、400G QSFP112 FR4 的主要技术特点
特性 | 描述 |
传输速率 | 400Gbps,总带宽高达400G |
调制方式 | PAM4(4级脉冲幅度调制) |
波长通道 | 4个通道,每个通道100G |
传输距离 | 最远可达2公里(单模光纤) |
接口类型 | Duplex LC/UPC接口 |
封装形式 | QSFP112 |
功耗 | 典型值10W以下,节能高效 |
工作波长 | 1310nm CWDM4波段 |
应用领域 | 云数据中心、高速园区网、AI集群互联 |
这些参数共同决定了其优异的性能表现,使其在大型数据中心集群和AI服务器集群中得到广泛应用。
三、400G QSFP112 FR4 与 QSFP-DD FR4 的区别
两者虽然同属 400G系列光模块,速率均为 400Gbps,并且都工作在 1310nm波长,通过 双工LC单模光纤 最远可实现 2公里传输距离。目前市场上2km传输距离的模块普遍采用 DSP方案,以确保信号质量和稳定性。
两者的核心区别主要在于调制方式:
400G QSFP112 FR4 在 电口侧与光口侧 均采用 4×100G PAM4 调制;
400G QSFP-DD FR4 则在 电口侧 使用 8×50G PAM4,而在 光口侧 采用 4×100G PAM4。
由于QSFP-DD在电口速率较低,对芯片和PCB设计要求相对较低,因此其整体成本通常低于QSFP112 FR4。
四、典型应用场景
AI训练与推理集群
随着人工智能模型参数不断增长,GPU服务器间的高速互联成为瓶颈。400G QSFP112 FR4可有效降低延迟、提高集群通信效率。
云计算与边缘计算中心
适用于阿里云、腾讯云、AWS等超大规模云平台的数据交换节点,实现高带宽低时延的光互联。
高性能计算(HPC)网络
用于HPC数据交换,支持大规模并行计算任务的高吞吐传输。
数据中心骨干链路
作为核心交换设备之间的主干光链路模块,满足2km以内的短距互联需求。
五、为什么选择QSFP112 FR4?
高兼容性:向下兼容QSFP56、QSFP28生态,可与现有网络设备平滑升级;
更高信号速率:112G PAM4单通道传输,提升链路带宽;
低功耗设计:节省能源成本、降低机柜散热压力;
高密度部署:更小尺寸封装,适合高密度端口交换机应用;
符合标准协议:遵循IEEE 802.3cu与QSFP MSA标准,保障互通性。
六、未来发展趋势
随着800G、1.6T光模块逐渐进入市场,400G QSFP112 FR4依然具有坚实的应用基础。它不仅能作为过渡产品支撑当前的AI训练网络,还将在多模互联架构中扮演关键角色。
未来,光模块厂商将进一步优化芯片级集成、硅光技术(Silicon Photonics),实现更低功耗、更高带宽密度,为1.6T乃至3.2T互联做好技术铺垫。