首先是需求的增长。开放式创新平台、人工智能（AI）、机器学习和云存储的结合共同推动了通信量的指数级增长。随着大型数据中心向速度更快、可扩展性更强的基础设施过渡，高容量的连接至关重要，以满足不断增长的用户、设备和应用数量。100G网络已无法满足应用需求，400G网络应运而生。

其次是成本降低。戈登·摩尔（Gordon Moore）提出的摩尔定律（Moore's Law），预测集成电路中可以容纳的晶体管数量每18个月翻一番，这为半导体行业半个多世纪以来的成功奠定了基础。光电领域也存在 "光学摩尔定律"。短距离光模块每四年左右发展一代，比特成本和功耗减半。目前，400G技术已经非常成熟，可以大大降低客户的采购成本和运维成本。

为何选择QSFP-DD 系列？

为了实现更高的传输速率，光模块通常采用以下三种方案：提高光器件的速率（采用更高的波特率）、增加通道数（多通道传输）和采用高阶调制技术以降低单位比特的传输成本。400G模块的技术路线较为清晰，即采用8*50G的PAM4信号进行400G传输。然而，在模块封装标准初期，出现了多种选择，包括CFP8、OSFP和QSFP-DD。其中，QSFP-DD凭借着更高的密度、更低的功耗以及更好的生态性，在400G市场上占据了主导地位。

400G 光模块的主要类型：

400G SR8

400G SR8光模块符合IEEE 802.3cm标准协议，满足70m OM3和100m OM4/OM5传输链路的要求。该模块采用标准的16芯多模MPO接口，由收发器光组件、VCSEL驱动器、跨阻抗放大器（TIA）、PAM4服务芯片（oDSP）、控制器和其他6个组件组成。通过紧凑的工程设计，收发器侧的每个8通道光学和电气元件都被置于QSFP-DD封装中。

400GE-SR8光模块有8个通道，每个通道传输53.125Gbps信号，采用PAM4高阶调制，模块内部的oDSP执行时钟恢复、信号整形和调节功能。

400G DR4, 400G DR4+ 与 400G FR4

400GE-DR4、DR4+和FR4光模块满足IEEE 802.3b和802.3cu标准协议，采用平台化硬件设计方案，分别满足500m和2km的传输链路要求。400G DR4、DR4+和400G FR4光模块框图如下图所示。400GE-DR4/DR4+模块采用标准的12芯MPO连接器，400G FR4模块采用标准的双LC连接器。该模块主要由收发光器件、EML驱动、跨阻抗放大器(TIA)、PAM4业务芯片(oDSP)、控制器等六部分组成。该模块设计采用了一系列独立开发的底层组件，涵盖了从光学芯片(EML、PD)到电气芯片(Driver、TIA、oDSP)的端到端垂直集成解决方案。

400G DR4、DR4+和400G FR4光收发器共有4个光信号通道，每个通道可传输106.25Gbps信号。电信号有8个通道，每个通道传输53.125Gbps信号。光信号和电信号均采用PAM4高阶调制，速率转换由模块内部的oDSP实现，同时完成时钟恢复和信号放大调理功能。此外，400GE-DR4/DR4+光模块采用并行光输出设计，4路光信号波长相同；400GE-FR4光模块采用组合波长设计，4路光信号波长不同，经光波分复用器合成1路光信号后由光口输出。与100GE-CWDM4和100GE-PSM4相比，400GE-DR4/DR4+和FR4通过同时提高光、电单通道信号的传输速率和电通道数，实现更高的系统传输速率。

芯速联400G光模块

芯速联专注于高速光通信研究，属于国家高新技术企业。公司以光芯片自主研发创新为核心，主营业务覆盖光芯片设计、封装及测试，并致力于推进行业光引擎整体解决方案。

在高计算能力时代，超大型数据中心对带宽的要求越来越高。400G光通信模块已成为提高系统性能、降低带宽成本的最佳选择。芯速联提供从100m到40km的全系列400G光模块产品，为数据中心100G/400G网络和数据中心互联提供完整的解决方案，广泛应用于数据中心网络、城域综合承载网络、大容量长距离传输网络等多种组网场景。