200G数据中心：QSFP56和QSFP-DD光模块如何选择？

随着光通信与互联网技术的迅猛发展，网络数据流量的需求呈指数级增长，电信骨干网流量年均增速高达50%至80%。为了应对日益攀升的数据传输需求，光通信速率实现了从10G、25G、40G到当前主流的100G、200G、400G甚至更高规格的持续演进。

在此背景下，构建200G数据中心时，QSFP56和QSFP-DD作为实现200G速率的关键接口标准，其选择尤为重要。QSFP56模块是在原有QSFP+设计基础上改良而来，旨在通过优化提升数据传输速率；而QSFP-DD则引入了双密度设计，有效提升了端口密度，并保持了与QSFP系列产品的向下兼容性。两者在性能表现、成本控制、能耗效率以及散热管理等方面各有优势及特点，在实际应用中，需根据数据中心的具体业务需求、扩容计划以及未来发展趋势进行综合评估和合理选择。

200G数据中心光模块的封装类型

当前市场上主流的200G光模块主要采用两种封装形态，即200G QSFP56和200G QSFP-DD。其中，QSFP56于2017年正式发布，是在早期QSFP系列光模块设计基础上实现的重大技术升级；与此同时，QSFP-DD则处于研发阶段，并随后逐渐崭露头角。这两种光模块均专为满足高性能计算与数据中心场景下的严苛需求而设计，且都具备良好的向后兼容性，能够与包括QSFP28在内的早期QSFP版本无缝对接。

针对200G以太网应用优化设计的QSFP56光模块，内置四个独立的收发通道，每个通道支持最高53.125 Gbps的数据速率，从而实现总计212.5 Gbps的传输能力。该模块适用于850nm、1310nm、CWDM或LWDM波长范围，采用MPO接口进行光学信号传输，并通过38针电气连接器实现电接口连接。相较于前代QSFP产品，QSFP56采用了先进的PAM4数字调制技术，显著提升了数据传输效率。

另一方面，QSFP-DD（Quad Small Form Factor Pluggable Double Density）光模块遵循IEEE802.3bs标准以及QSFP-DD MSA规范。其核心创新在于双密度结构设计，增加了电接口通道的数量。具体而言，200G QSFP-DD拥有八个电接口通道，总比特率高达212.5Gb/s。在光学接口方面，可选择MPO或多模双工LC接口形式。值得一提的是，QSFP-DD不仅兼容大多数QSFP规格版本，如QSFP56，而且其电接口包含了最多可达25 Gbps速率的八个通道，采用NRZ调制方式来确保高效稳定的信号传输。

200G QSFP56与200G QSFP-DD的对比

在200G数据中心领域，QSFP56与QSFP-DD两种封装形式的光模块在采用不同的数字调制技术上展现出显著差异。NRZ（Non-Return-to-Zero）非归零是一种基础且广泛应用的调制方式，通过两个电压电平分别对应逻辑0和1（即PAM2），实现数据传输。然而，随着带宽需求的增长，PAM4（四电平脉冲幅度调制）应运而生，该技术能够在同一时间单位内利用四个不同的电压电平来编码两个比特位的所有四种状态：11、10、01和00，从而使得PAM4信号相较于传统NRZ信号能够以两倍速率进行数据传输。

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PAM4相较于NRZ的主要优点在于其能够实现更高的数据传输速率。然而，对于200G NRZ而言，虽然在绝对速率上可能略逊于PAM4，但它也具备一些不可忽视的优点：如较低的功耗、较小的信号延迟以及相对简便的部署流程。尤其是在数据中心内部互连场景中，采用200G NRZ调制的解决方案因其优化的能效和成本效益，能够为数据中心提供一种经济高效的互连方案，尤其适合对能耗控制、实时性要求较高且预算有限的应用环境。

200G QSFP56与QSFP-DD的优势和局限性

• QSFP56专为满足200G应用需求而设计，但其技术架构不支持直接升级至400G及以上速率的网络环境。

• 相比之下，QSFP-DD则同时兼容200G与400G两种速率版本，并允许用户根据需要进行逐步升级，具有更强的可扩展性和灵活性。

• 在调制方式上，QSFP56采用PAM4技术，而QSFP-DD在实现200G速率时通常使用NRZ调制。

• 在通道配置上，QSFP56仅需4个通道即可完成200G数据传输，相较于需要8个通道的QSFP-DD，在光纤成本和链路损耗方面更具优势。

• 然而，QSFP-DD具备一系列优点：较低的维护成本、高效能（预FEC误码率低至E-8，后FEC误码率降至E-12）、功耗低、延迟小，以及易于部署和管理。此外，它可通过拆分方式灵活适应不同速度的传统规格接口，增强了网络的可升级性和兼容性，能够向后兼容包括QSFP56在内的早期QSFP系列光模块，但不兼容QSFP-DD。

• 价格层面，QSFP-DD的价格相对QSFP56高出约15%至30%。尽管初始投资较高，但考虑到长期运维成本，QSFP-DD凭借更低的能耗和延迟表现，能够在一定程度上抵消这一投入。另外值得注意的是，若当前网络设备尚未普遍支持QSFP-DD，选择QSFP56可能更为经济实惠，因为提升连接速率时可能面临高昂的成本压力。然而，如果预算充足且着眼于未来的网络扩展和性能优化，QSFP-DD则是更便于后续升级的理想之选。

飞速（FS）200G光模块/AOC/DAC

飞速（FS）所提供的200G光模块、AOC及DAC产品系列，针对新一代的200G InfiniBand和200G以太网应用进行了全面覆盖，包括但不限于200G QSFP56 SR4、200G QSFP56 FR4、200G QSFP56 LR4、200G QSFP-DD 2SR4等光模块以及200G QSFP56 AOC、200G QSFP-DD AOC、200G QSFP56 DAC与200G QSFP-DD DAC。其中，所有DAC和AOC产品均支持“break-out”应用模式。

200G QSFP56 SR4光模块专为采用OM4多模光纤实现200GBASE以太网而设计，工作在850nm波长，最大传输距离可达100米，特别适用于数据中心内部互联、高性能计算网络的核心层和分布层应用场景。

200G QSFP56 FR4光模块则专门针对单模光纤环境开发，工作波长范围在1295nm至1309nm之间，可支持200GBASE以太网长达2公里的传输距离，尤其适应于需要高速、远距离数据传输的200G以太网、数据中心及云网络环境。

200G QSFP56 LR4光模块被设计用于通过单模光纤进行高达10公里距离的200GBASE以太网传输，其适用场景广泛，包括但不限于200G以太网骨干网络、大型数据中心互连以及5G回传网络的构建。

200G QSFP-DD 2SR4光模块在多模光纤环境下可以达到最高100米的链路长度，主要服务于2×100GBASE-SR4以太网标准下的数据中心内部连接需求，以及交换机与路由器之间的高速互联。

至于200G AOC和DAC产品，通常应用于接入交换机与服务器之间的直接连接。特别是在基础级互联层面，FS提供的分支型DAC和AOC解决方案能够满足超越传统直连DAC和AOC的各种复杂需求。该系列产品涵盖了从200G拆分至4x50G、200G拆分至8x25G，乃至200G拆分至2X100G的不同速率组合，从而为数据中心提供了更为灵活且适应性强大的互联方案。