Análise abrangente do módulo SFP: do básico a aplicativos

I. Introdução

(I) a posição importante de Módulo SFP no campo da comunicação

Na arquitetura de rede de comunicação moderna e rápida e rápida, o módulo SFP (pequeno fator de formato de formato), ou seja, um pequeno módulo flugable, tornou-se um componente básico essencial. Com o crescimento exponencial do tráfego de dados, seja a troca de alta velocidade e a transmissão de dados maciços dentro do data center, ou a interação de informações de longa distância e capacidade de grande capacidade na rede de área ampla ou na rede do campus corporativo para atender às necessidades de alta largura de banda e baixa latência para a expansão diária de escritórios e negócios, o SFP do módulo de SFP É um dos elementos centrais para garantir uma operação eficiente e estável da rede.

(Ii) Tendência de desenvolvimento da indústria e seu impacto no módulo SFP

Atualmente, o setor de comunicação está passando para campos de ponta, como 5G, Internet das coisas e computação em nuvem. A implantação em larga escala de redes 5G apresentou requisitos extremamente altos na taxa de transmissão e na capacidade entre as estações base e entre estações base e redes principais. O módulo SFP precisa ter uma taxa mais alta, como a evolução dos tradicionais 1g e 10g para 25g, 100g ou até taxas até mais altas para se adaptar aos links Fronthaul, Midhaul e Backhaul das redes 5G. A ascensão da Internet das Coisas permitiu que dezenas de bilhões de dispositivos acessem a rede, o que levou o módulo SFP a otimizar continuamente custos e consumo de energia, apoiando mais conexões para atender às características do baixo consumo de energia e da implantação em larga escala de dispositivos IoT. O desenvolvimento vigoroso da computação em nuvem promoveu a expansão contínua e a atualização dos data centers. A interconexão de servidores dentro dos data centers, a comunicação de alta velocidade de dispositivos de armazenamento e nós de computação, todos dependem do módulo SFP para obter transmissão de dados de alta e alta velocidade, o que levou a demandas inovadoras para módulo SFP em termos de desempenho, densidade e compatibilidade. 2. Visão geral básica do módulo SFP

(I) Definição e conceitos básicos

Definição do módulo SFP: o módulo SFP é um módulo de pacote pequeno de troca a quente projetada para fornecer soluções flexíveis de interface optoeletrônica para dispositivos de rede (como interruptores, roteadores, cartões de rede de servidor etc.). Ele pode converter sinais elétricos em sinais ópticos para transmissão de fibra óptica, ou vice -versa, converter sinais ópticos recebidos em sinais elétricos para obter uma conexão eficiente entre dispositivos de rede e links de fibra óptica. Esse recurso plug-and-play melhora a operação de rede e a eficiência de manutenção em mais de 30%, reduzindo bastante os custos de manutenção manual.

Diferenças de outros módulos (como GBIC, etc.): Comparado com o conversor da interface do Gigabit (GBIC), o módulo SFP alcançou uma redução significativa no tamanho, com um volume de apenas cerca da metade da do GBIC, que permite que os dispositivos de rede forneçam mais portas em um espaço de painel limitado, melhorando significativamente a duração da portos. Em termos de função, embora ambos tenham recursos de conversão optoeletrônica, o módulo SFP é mais avançado em tecnologia, suporta maiores taxas de transmissão de dados e tem melhor desempenho no consumo de energia, dissipação de calor e compatibilidade. Por exemplo, o GBIC geralmente suporta uma taxa máxima de 1 Gbps, enquanto o módulo SFP pode não apenas lidar facilmente com 1 Gbps, mas também expande para 10 Gbps e taxas mais altas. Depois que um certo modelo de comutador adota portas SFP, a densidade da porta por unidade de área é aumentada de 8 portas na era GBIC para 32 portas e a taxa de utilização do espaço é aumentada em 4 vezes. ​
(Ii) Análise Estrutural

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 Os fotodiodos de pinos e os fotodiodos de avalanche APD), circuitos de processamento de sinais (modulação, desmodulação, amplificação, modelagem, etc. de sinais elétricos para garantir a transmissão e recepção precisas da recepção da sinais) e controlar circuitos (usados ​​para monitorar e controlar o status de trabalho do módulo, como temperatura, preços, etc.). Tomando o módulo SFP 10G como exemplo, seu laser VCSEL opera a um comprimento de onda de 850nm. Com o detector APD, ele pode atingir 300 metros de transmissão estável na fibra óptica multimodo. ​
Design de interface externa (interface LC, etc.): A interface externa do módulo SFP geralmente adota a interface LC (conector LUCENT), que tem as vantagens de tamanho pequeno, conexão conveniente e fiação de alta densidade. A interface LC é um design duplex, que realiza o envio e recebimento de sinais ópticos através de duas interfaces de fibra óptica, respectivamente, garantindo a transmissão de dados bidirecional. Seu design de plug-in torna o módulo extremamente conveniente para instalar e substituir, sem a necessidade de ferramentas complexas e habilidades profissionais, melhorando bastante a eficiência da implantação e manutenção da rede. Depois que um data center adotou o módulo SFP da interface LC, o tempo de fiação foi reduzido de 4 horas/gabinete da interface tradicional para 1,5 horas. ​
Iii. Princípio de trabalho do módulo SFP
(I) Mecanismo de conversão fotoelétrica
O processo de conversão de sinais elétricos em sinais ópticos: quando o sinal elétrico do dispositivo de rede é transmitido ao módulo SFP, ele primeiro entra no circuito de acionamento do laser. O circuito ajusta com precisão a corrente de polarização fornecida ao laser de acordo com as alterações de amplitude e frequência do sinal elétrico de entrada. Acionado pela corrente de polarização, o laser gera um sinal óptico correspondente ao sinal elétrico de entrada. Por exemplo, para o sinal digital "1", o laser gera uma forte potência óptica; Para o sinal digital "0", o laser gera uma energia óptica fraca ou nenhuma de saída. Dessa forma, a conversão de sinais elétricos em sinais ópticos é realizada e os sinais ópticos convertidos são acoplados à fibra óptica através da interface de fibra óptica para transmissão. O módulo SFP usando a tecnologia de modulação direta possui uma taxa de modulação de até 28 Gbps, que atende aos requisitos de Fronthaul da rede 5G. ​
O processo de conversão de sinais ópticos em sinais elétricos: na extremidade de recepção, o sinal óptico transmitido pela fibra óptica entra no detector do módulo SFP. O detector converte a energia óptica recebida em um sinal elétrico correspondente. O sinal elétrico gerado é geralmente muito fraco e precisa ser amplificado por um pré -amplificador. O sinal elétrico amplificado é então moldado e restaurado ao sinal digital original através de circuitos subsequentes de processamento de sinal, como limitar amplificadores e circuitos de decisão. Finalmente, o sinal elétrico processado é transmitido ao equipamento de rede para concluir o processo de conversão de sinais ópticos a sinais elétricos. A tecnologia avançada de equalização pode aumentar a sensibilidade de recebimento para -28dbm e estender a distância de transmissão. ​
(Ii) Processo de transmissão de dados
Processamento e transmissão de dados no final da transmissão: na extremidade transmissora, o equipamento de rede envia os dados a serem transmitidos ao módulo SFP na forma de sinais elétricos. Após entrar no módulo SFP, os dados são codificados pela primeira vez pelo circuito de codificação, como a codificação 8B/10B, para melhorar a capacidade de confiabilidade e anti-interferência da transmissão de dados. Os dados codificados são modulados para o laser pelo circuito de direção do laser, convertidos em um sinal óptico e enviados através da fibra óptica. Durante esse processo, o módulo SFP também monitora e ajusta a potência do sinal óptico transmitido para garantir que a força do sinal óptico esteja dentro da faixa apropriada da transmissão de fibra óptica para garantir a distância e a qualidade da transmissão efetiva do sinal. O módulo 25G SFP28 implantado por um operador controla a faixa de flutuação de energia óptica dentro de ± 0,5dB através da função automática de controle de energia. ​
Recepção e recuperação de dados na extremidade receptora: na extremidade receptora, o módulo SFP recebe o sinal óptico da fibra óptica através do detector e o converte em um sinal elétrico. Após pré-amplificação e filtragem, o sinal elétrico entra no circuito de decodificação para a decodificação para restaurar o sinal de dados original. Ao mesmo tempo, o módulo SFP na extremidade de recebimento monitorará a qualidade do sinal recebido, como indicadores como a taxa de erro de bits. Se a qualidade do sinal for ruim, a extremidade do envio será notificada através do mecanismo de feedback para ajustar os parâmetros de envio ou o sinal recebido será corrigido para garantir que os dados finalmente transmitidos ao dispositivo de rede sejam precisos. O módulo 100G QSFP28 implantado em um data center usa a tecnologia de correção de erro avançada do FEC para reduzir a taxa de erro de bit de 10^-4 a 10^-15. ​
4. Classificação dos tipos de módulo SFP
(I) Classificação por taxa de transmissão
Módulo SFP de 1 Gbps: o módulo SFP de 1 Gbps é do tipo relativamente básico e comum, amplamente utilizado nas redes Ethernet de Gigabit. Nas redes corporativas do campus, é frequentemente usado para conectar equipamentos de escritório, como computadores e impressoras de desktop, a comutadores de rede para fornecer acesso estável em rede de gigabit. A distância de transmissão varia de acordo com o tipo de fibra óptica e comprimento de onda utilizados. Quando a fibra óptica multimodo corresponde ao comprimento de onda de 850 nm, a distância de transmissão geralmente pode atingir cerca de 550m; Quando a fibra óptica de modo único corresponde ao comprimento de onda de 1310nm, a distância de transmissão pode ser estendida a 10 km ou ainda mais. Os modelos comuns incluem SFP-1G-SX (distância curta multimodo), SFP-1G-LX (longa distância de modo único), etc.
Módulo SFP de 10 Gbps: Com o crescimento da demanda de largura de banda por aplicativos de rede, surgiu o módulo SFP de 10 Gbps. Foi amplamente utilizado na rede interna de data centers para interconexão de alta velocidade entre servidores, conexão entre dispositivos de armazenamento e servidores nas redes de área de armazenamento (SANS) e outros cenários. O módulo SFP atinge a transmissão de dados de alta velocidade de 10 Gbps, otimizando o design do circuito interno e usando lasers, detectores e outros componentes de alta velocidade. Em termos de distância de transmissão, quando a fibra óptica multimodo é usada com novas fibras ópticas como OM3 e OM4, ela pode suportar uma distância de transmissão de 300m-500m; Quando a fibra óptica de modo único é usado com comprimentos de onda de 1310Nm e 1550nm, a distância de transmissão pode atingir 10 km-40km, como SFP -10G-SR (Multimode curta distância), SFP -10G-LR (longa distância de modo único) e outros modelos. O Google Data Centers usa módulos SFP -10G-SR para obter interconexão de alta velocidade entre racks. Módulo SFP28 25GBPS: o módulo SFP28 25GBPS é um produto que se adapta aos requisitos mais altos de largura de banda da construção de rede 5G e atualizações de data center. Nos links Fonthaul e Midhaul das estações base 5G, o módulo SFP28 é usado para obter uma conexão de alta velocidade entre o equipamento da estação base e as redes de fibra óptica, garantindo a transmissão rápida dos dados da estação base. No data center, ele pode ser usado para atualizar a arquitetura de rede existente, aumentar a taxa de transmissão da porta do comutador de rede e obter uma troca de dados mais eficiente. O módulo SFP28 adota a tecnologia avançada de processo de 28nm, que reduz o consumo de energia e melhora a integração. Em termos de distância de transmissão, a fibra multimodo pode suportar cerca de 100m-200m e a fibra de modo único pode atingir a transmissão de 10 km-40km em diferentes comprimentos de onda, como SFP28-25G-SR (distância curta multimodo), SFP28-25G-LR (distância única), etc.
Taxa mais alta (como 100 Gbps qsfp28 e outros tipos de derivados): para atender à extrema demanda por transmissão de alta velocidade de dados maciços em data centers de escala ultra-grande, computação de alto desempenho e outros campos, módulos de maior taxa, como 100 GBPs de QSFP28, aparecem um após o outro. O módulo QSFP28 adota um design de quatro canais e a taxa de transmissão de dados de cada canal pode atingir 25 Gbps. Os quatro canais funcionam em paralelo para atingir uma taxa de transmissão total de 100 Gbps. Na camada de rede principal do data center, os módulos QSFP28 são usados ​​para interconexão de alta velocidade entre os comutadores para criar uma rede de backbone de transmissão de dados de baixa largura de baixa latência. Sua distância de transmissão pode atingir cerca de 100m sob fibra óptica de vários modos e a fibra óptica de modo único com diferentes comprimentos de onda pode obter uma transmissão de longa distância de 40 km-80km, como QSFP28-100G-SR4 (distância de múltipla distância) e outros modelos. Com o desenvolvimento da tecnologia, o desempenho da transmissão é constantemente otimizado e os cenários de aplicação são expandidos. Os data centers da AWS usam módulos QSFP28-100G-LR4 para criar uma rede global de backbone. ​
(Ii) classificação por meio de transmissão
Módulo SFP de múltiplos modos: O módulo SFP de modo múltiplo é adequado para cenários de comunicação de curta distância e alta largura de banda, como conexões entre edifícios nas redes do campus corporativo e entre racks nos data centers. Ele usa fibra óptica multimodo como meio de transmissão. O diâmetro do núcleo da fibra óptica multimodo é relativamente espessa (comumente 50μm ou 62,5μm), permitindo que vários modos de luz sejam transmitidos nela. O módulo SFP multimodo geralmente usa o laser VCSEL de comprimento de onda de 850 nm como fonte de luz. Devido à dispersão do modo quando a luz é transmitida na fibra óptica multimodo, o sinal será distorcido à medida que a distância da transmissão aumenta. Portanto, sua distância de transmissão é geralmente curta. A uma taxa de 1 Gbps, a distância de transmissão pode atingir 550m usando fibra óptica multimodo comum; Com 10 Gbps e taxas mais altas, ele precisa ser comparado com novas fibras ópticas multimodo, como OM3 e OM4, e a distância de transmissão pode ser aumentada para cerca de 300m-500m. O módulo SFP multimodo tem as vantagens de custo relativamente baixo e instalação e manutenção simples. É adequado para cenários de implantação de rede que não requerem alta distância de transmissão, mas são sensíveis ao custo.
Módulo SFP de modo único: O módulo SFP de modo único é usado principalmente para transmissão de dados de longa distância e capacidade de grande capacidade, como a conexão de rede de área metropolitana em rede de área ampla, transmissão de rede de backbone de longa distância e interconexão entre dados entre data centers. Ele usa fibra óptica de modo único como meio de transmissão. O diâmetro do núcleo da fibra óptica de modo único é relativamente fino (geralmente 9μm), o que permite que apenas um modo óptico seja transmitido nela, reduzindo bastante a dispersão do modo, para obter uma transmissão de distância mais longa. Módulo SFP de modo único

E geralmente usa lasers de enguia com um comprimento de onda de 1310nm ou 1550nm como fonte de luz. Em um comprimento de onda de 1310Nm, a distância de transmissão pode atingir 10 km a 20 km; Em um comprimento de onda de 1550nm, com o amplificador óptico apropriado, a distância de transmissão pode ser estendida a 40 km-160 km ou até mais longe. Embora o custo do módulo SFP de modo único seja relativamente alto, ele possui vantagens incomparáveis ​​na transmissão de longa distância e pode garantir a estabilidade e a confiabilidade do sinal durante a transmissão de longa distância.
(Iii) tipo de função especial

Módulo BIDI SFP (módulo de transmissão bidirecional): o módulo BIDI (Bidirecional) SFP é um módulo de transmissão bidirecional, que realiza a transmissão bidirecional de dados em uma fibra óptica, salvando efetivamente os recursos de fibra óptica. Seu princípio de trabalho é usar a tecnologia de multiplexação da divisão de comprimento de onda para modular os sinais ópticos transmitidos e recebidos para diferentes comprimentos de onda, respectivamente, e transmiti -los na mesma fibra óptica. Por exemplo, o módulo BIDI SFP comum modula o sinal de transmissão para o comprimento de onda de 1310nm e o sinal de recebimento para o comprimento de onda de 1550nm e realiza a separação e transmissão de sinais bidirecionais através de dispositivos especiais de filtragem e acoplamento. Em alguns cenários antigos de atualização de rede, com recursos de fibra apertados ou lugares extremamente sensíveis ao custo e difíceis de conectar, como redes de pequenas empresas e redes de comunicação em áreas remotas, o módulo Bidi SFP tem vantagens significativas. Ele pode não apenas atender às necessidades de comunicação de rede, mas também reduzir o custo e a dificuldade da construção da colocação de fibras. A reforma de uma comunidade antiga usa módulos BIDI SFP, economizando 50% dos recursos de fibra. ​
Módulo CWDM SFP (módulo de multiplexação de Divisão de Venção de Onda Grosso): O módulo SFP de Multiplexação de SFP da CWDM (Divisão de Venção de Onda Grosso) é um módulo multiplexador de Divisão de Onda Grosso, que melhora bastante a capacidade de transmissão da fibra óptica pela multiplexação de múltiplos sinais ópticos de diferentes trincos de onda nos mesmos fibras ópticas. O módulo SFP CWDM geralmente usa 8 ou 16 comprimentos de onda na faixa de comprimento de onda de 1270nm - 1610nm, com cada intervalo de comprimento de onda de cerca de 20 nm. Na rede da área metropolitana, os dados de vários usuários podem ser multiplexados em uma fibra óptica para o nó do núcleo através do módulo SFP CWDM de diferentes comprimentos de onda, percebendo o uso eficiente de recursos de fibra óptica. Comparado com a transmissão tradicional de comprimento de onda única, o módulo SFP CWDM não precisa colocar uma grande quantidade de fibra óptica, o que reduz o custo de construção e a complexidade do gerenciamento de fibra óptica. ​
Módulo SFP DWDM (módulo de multiplexação de divisão de comprimento de onda denso): o módulo SFP DWDM (Divisão de Comprimento de Onda densos) é um módulo de multiplexação de Divisão de Comprimento de Onda Denso. Comparado ao CWDM, ele pode multiplex mais sinais ópticos em um intervalo mais estreito do comprimento de onda para obter maior capacidade de transmissão de fibra óptica. O módulo SFP DWDM geralmente usa uma faixa de comprimento de onda de 1530 nm - 1565nm, com um intervalo de comprimento de onda tão pequeno quanto 0,4 nm ou menos, e pode multiplex 80 ou mais comprimentos de onda em uma única fibra óptica. O módulo SFP DWDM desempenha um papel fundamental em cenários com requisitos de capacidade de transmissão extremamente altos, como redes de backbone de longa distância e interconexão de alta velocidade entre data centers ultra-grande. Através da tecnologia DWDM, uma única fibra óptica pode transportar uma taxa de transmissão de dados de vários terabits ou até mais, atendendo às necessidades de transmissão rápida de dados maciços em todo o mundo. Embora o custo do equipamento e a complexidade técnica do módulo SFP DWDM sejam altos, no cenário de aplicação da transmissão de longa distância e de grande capacidade, os benefícios econômicos e a melhoria do desempenho da rede traz em muito o investimento em custo.
V. Campo de aplicação do módulo SFP
(I) data center
Interconexão do servidor: No data center, o módulo SFP é amplamente utilizado para interconexão entre servidores. Com a popularização de aplicativos, como computação em nuvem e análise de big data, os servidores nos data centers precisam trocar dados em alta velocidade e estável. Módulos como SFP, SFP28 e QSFP28 com uma taxa de 10 Gbps e acima são amplamente utilizados para conectar cartões de rede de servidores e comutadores de rede, realizando compartilhamento de dados de alta velocidade e trabalho colaborativo nos clusters de servidores. Por exemplo, em data centers de computação em nuvem em larga escala, vários servidores são conectados aos comutadores principais através de módulos QSFP28 de 100 Gbps para garantir que operações como migração virtual da máquina, backup e recuperação de dados possam ser concluídas em pouco tempo, melhorando a eficiência operacional e a qualidade do serviço do data center.
Conexão da rede de área de armazenamento (SAN): Em uma rede de área de armazenamento, o módulo SFP é usado para conectar dispositivos de armazenamento (como matrizes de disco, bibliotecas de fitas etc.) a servidores ou interruptores de armazenamento. Com o crescimento explosivo do volume de dados corporativos, a SAN possui requisitos mais altos para a estabilidade e a velocidade da transmissão de dados. Tomar o setor financeiro como exemplo, dados de transações bancárias, informações do cliente etc. precisam ser armazenadas e apoiadas em tempo real. O módulo SFP de canal de fibra de 16 Gbps ou 32 Gbps pode garantir uma transmissão de dados de alta velocidade e estável entre dispositivos de armazenamento e servidores.
(Ii) rede de operadores de telecomunicações
Transmissão da estação base 5G: Na arquitetura de rede 5G, o módulo SFP é o componente principal do link de transmissão da estação base. No Fronthaul da Estação Base, o módulo 25G SFP28 atinge uma conexão eficiente entre a unidade distribuída (DU) e a unidade de antena ativa (AAU) com suas vantagens de alta velocidade e miniaturização; Nos links Midhaul e Backhaul, os módulos qsfp28 ou até 400g QSFP-DD precisam ser selecionados de acordo com a distância e a capacidade. Ao mesmo tempo, para lidar com a demanda adicional por largura de banda de transmissão de 5G-advanced no futuro, os operadores começaram a testar os módulos 50G SFP56 para se preparar para atualizações de rede. ​
Acesso à banda larga de fibra (FTTH, etc.): No cenário de fibra para casa (FTTH), o módulo SFP cria um canal de dados de alta velocidade entre o terminal da linha óptica (OLT) e a unidade de rede óptica (ONU). À medida que a demanda dos usuários domésticos por vídeo 8K, aplicativos de realidade virtual, etc. aumenta, as tecnologias de 10g-Epon e XG-PON estão gradualmente se tornando populares, e os módulos SFP 10G se tornaram a configuração padrão do equipamento OLT.
(Iii) rede corporativa

Conexão de backbone da rede do campus: Na rede do campus corporativo, os links de backbone entre diferentes edifícios requerem conexões de alta largura de banda e baixa latência. Os módulos SFP 10G ou 25G são frequentemente usados ​​para conectar o interruptor do núcleo do campus e o interruptor de construção para garantir a transmissão estável de voz de voz, videoconferência e sistema de negócios. Por exemplo, um grande parque de empresas de fabricação construiu uma rede de backbone implantando módulos 25G SFP28, realizando interconexão de alta velocidade entre várias áreas de fábrica e edifícios de escritórios, garantindo a interação de dados em tempo real entre os sistemas de gerenciamento de produção e os sistemas de ERP e melhorando a eficiência operacional geral da empresa. Ao mesmo tempo, algumas empresas começaram a usar os módulos CWDM SFP para transportar vários serviços em uma fibra óptica, simplificando a arquitetura da rede e reduzindo os custos de fiação. ​
Interconexão da filial: Para escritórios de filiais corporativas amplamente distribuídas, o módulo SFP fornece uma solução flexível para sua interconexão com a rede da sede. Os módulos SFP de modo único, combinados com linhas dedicadas do operador alugado, podem obter transmissão de dados de longa distância, segura e confiável. As pequenas filiais podem usar módulos BIDI SFP para obter uma comunicação bidirecional usando uma única fibra óptica, salvando recursos de fibra óptica.
Vi. Desafios e respostas da indústria de módulos SFP
(I) Desafios técnicos

Integridade do sinal a taxas altas: à medida que a taxa de transmissão aumenta para 100g ou até 400g, a atenuação do sinal, os problemas de diafonia e jitter se tornam mais graves. Os fabricantes precisam garantir a integridade do sinal otimizando o desempenho a laser e detector e melhorando os algoritmos de processamento de sinais, como o uso da tecnologia de modulação de alta ordem (PAM4) e a tecnologia de equalização mais avançada. Por exemplo, no módulo QSFP-DD 400G, a tecnologia de modulação PAM4 aumenta o número de bits transmitidos por símbolo para 4 bits, melhorando efetivamente a taxa de transmissão, mas também colocando requisitos mais altos no processamento de sinal.
Consumo de energia e controle de dissipação de calor: o consumo de energia de módulos de SFP de alta velocidade aumentou significativamente. Por exemplo, o consumo de energia dos módulos de 100g QSFP28 pode atingir 7-8W. A implantação centralizada de um grande número de módulos causará problemas de dissipação de calor. Para esse fim, os fabricantes usam novos materiais semicondutores e otimizam o projeto do circuito para reduzir o consumo de energia, melhorando a estrutura de embalagem do módulo e aumentando o desempenho da dissipação de calor, como o uso de dissipadores de calor de metal e otimizar o design do duto de ar. ​
(Ii) desafios de mercado
Pressão de custo: impulsionado pela expansão de construção e data center 5G, a demanda por módulos de SFP aumentou significativamente, mas a concorrência do mercado é feroz e os preços estão constantemente caindo. Os fabricantes precisam reduzir custos por meio de produção em larga escala e inovação tecnológica e desenvolver produtos diferenciados, como módulos personalizados para necessidades específicas da indústria, para aumentar o valor agregado do produto. ​
Compatibilidade e interoperabilidade: pode haver problemas de compatibilidade entre os módulos SFP e os equipamentos de rede de diferentes fabricantes. Organizações do setor, como a MSA (Contrato de Multi-Source), garantem a interoperabilidade de produtos de diferentes fabricantes, formulando padrões unificados. Os usuários também precisam testar estritamente a compatibilidade de módulos e equipamentos ao comprar para evitar falhas de rede.
Vii. Tendência futura de desenvolvimento do módulo SFP
Maior taxa de transmissão: com o desenvolvimento de tecnologias como inteligência artificial e big data, a demanda por taxa de transmissão continua a crescer. Os módulos 400G, 800G e até 1.6T SFP entraram no estágio de pesquisa e desenvolvimento e testes e serão gradualmente comercializados no futuro. ​
Integração e inteligência: os módulos SFP integrarão mais funções, como chips de monitoramento inteligentes integrados para obter o monitoramento em tempo real do status do módulo e do aviso de falha; Ao mesmo tempo, eles serão profundamente integrados ao sistema de gerenciamento de equipamentos de rede para melhorar o nível inteligente de operação e manutenção da rede. ​
Economia de energia verde: dispositivos de baixa potência e projetos de economia de energia são usados ​​para reduzir o consumo de energia do módulo, que atende às necessidades de desenvolvimento verde dos data centers e redes de comunicação. Por exemplo, alguns fabricantes lançaram os módulos SFP 100G com consumo de energia abaixo de 5W para reduzir os custos de consumo de energia e dissipação de calor. ​
Expansão de novos cenários de aplicação: Com o desenvolvimento de tecnologias de ponta, como 6G e comunicação quântica, os módulos SFP desempenharão um papel em mais campos, como a transmissão de sinal óptico em sistemas de distribuição de chaves quânticas, trazendo novas oportunidades de desenvolvimento para a indústria.
Viii. Conclusão
O módulo SFP se tornou um componente -chave indispensável das redes de comunicação modernas devido à sua flexibilidade, alto desempenho e ampla aplicabilidade. De data centers a redes de telecomunicações, de campi corporativo a usuários domésticos, o módulo SFP suporta a transmissão eficiente de dados maciços. Apesar dos duplos desafios da tecnologia e do mercado, impulsionados pela inovação contínua da indústria, o módulo SFP se desenvolverá na direção de maior velocidade, menor consumo de energia e mais inteligência, fornecendo uma garantia sólida para a atualização e transformação de futuras redes de comunicação.