本周推荐：关于200G PAM4光模块（推荐分享）

易飞扬

上期我们讲《关于200G NRZ光模块选择》时，提到200G光模块有两种技术方向，即NRZ调制技术和PAM4调制技术。所以这期我们来了解下200G PAM4光模块。

封装

200G PAM4光模块采用QSFP56封装，有200G QSFP56 SR4/DR4/FR4/LR4/ER4。

关于PAM4技术

PAM4属于高阶调制技术的一种，可认为是利用电领域技术加速光技术发展的一个有效方法。PAM4因其采用4个不同的信号电平进行信号传输，而NRZ所采用的高、低两种信号电平表示数字逻辑。PAM4每个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息，所以是NRZ每个时钟周期的两倍。因此，在相同的波特率条件下，PAM4吐吞量是NRZ的两倍。也就是说，PAM4可以在不另外新增光纤的基础上增加网络带宽，有效提升带宽利用率。

PAM4相比传统的NRZ信号，从2阶变为4阶，眼图从单眼变成3眼。在承载bit效率方面提升了1倍，NRZ和PAM4信号典型波形和眼图如下图所示。

其中，右侧为NRZ和PAM4的光眼图对比，NRZ为单眼波形，PAM4为三眼波形(y轴方向存在3个眼状图形)。

200G PAM4光模块

200G QSFP56封装选用PAM4调制技术，因为200G QSFP56应用单通道56G速率要求，但是56G信号的通道损耗和反射引入代价太大，同时对通道串扰的容忍性极大降低，目前的NRZ技术很难突破单路56G传输速率。而PAM4技术克服了56G速率下传统NRZ调制的疲软能力，在不增加带宽的情况下将比特率速率翻倍，因此传输通道对其造成的损耗减小。

4*50Gbps PAM4技术实现200G传输，不再像NRZ一样，需要使用8条25G通道实现200G传输，这样一来，既能节省光纤成本又能降低链路损耗。

相关产品介绍

200GE QSFP56 SR4

虽然200G QSFP56 AOC可以实现100m传输距离，但是AOC由于两边带模块，不适于跨机柜布线，因此一般用于距离小于30米的互连场景。在30m-100m应用场景中则多选用100G QSFP28 SR4光模块。

200GE QSFP56 DR4

对于500m内传输来讲，该产品用于数据中心200GBASE-DR4以太网链路中。在系统开启FEC的前提下，可以对单模光纤实现500m以内的212.5Gbps数据互连。同时符合QSFP56 MSA和IEEE 802.3bs 200GBASE-DR4以太网标准。

200GE QSFP56 FR4

200G QSFP56 FR4使用了非制冷型EML CWDM发射器，利用波分复用技术复用成一路光数据流，其接收端其接收端采用光波分复用器进行解复用成四路光数据流；通过双芯单模光纤（SMF）传输距离最高可达2km，可以有效降低客户的光纤布线成本。还有增强型200GE QSFP56 eFR4 使用制冷型EML CWDM发射器，可以使传输距离达到10km。

200GE QSFP56 LR4

200G QSFP56 LR4是远距离DCI互连中最常见的200G光模块。光模块采用了带制冷型 LAN WDM EML激光器，可通过一对单模光纤实现10km或者20km的212.5Gbps数据互连。

200GE QSFP56 ER4

在超长距离传输中，通常选用200GE QSFP56 ER4光模块。在开启FEC的情况下，可实现最大40km的传输距离。同时IEEE 802.3cn协议对单模光纤上现有的 200 Gb/s 物理介质相关子层进行 TDECQ（PAM4 的发射器和色散眼闭合）相关进行更改，使其传输更加稳定。

总结

易飞扬200G QSFP56系列产品在功耗设计方面具备一定的优势，在传输方面可以保证零误码传输post-FEC和100% FEC Margin性能。全系列产品非常适合数据中心应用。        

易飞扬拥有丰富的200G光模块产品线。可分为8路25G NRZ系列和4路50G PAM4系列。易飞扬200G产品线都采用自主设计的光学引擎器件，适应大批量生产需求，能够为下一代数据中心发展构造牢固的IT设施基础。

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