光模块用于光信号的传输，传输媒质为光纤。光纤传输方式损耗低，传输距离远，在长距离传输方面具有很强的优势。光模块作为数据中心中连接服务器与交换机之间的桥梁，成为数据中心中必不可少的部件之一。光模块的种类有很多，本篇主要以数据中心主要应用的光模块类型简单介绍一下光模块的分类，首先举个栗子：

这两个模块可以很清楚的看出来，10G光模块，分别支持10km和80km，但是为什么叫这个名字？

在OSI模型中，光模块属于物理层设备，根据IEEE802.3定义，物理层命名方式为：

<速率> <调制类型> <附加区分>

速率：如果是Mb/s仅仅表示为数字，如果是Gb/s，一般在数字后加个“G”后缀

调制类型：指示编码数据如何在介质上传输，通常使用“Base”

附加区分：用以传输或媒体的特征，以及在某些情况下，所使用的PCS编码类型(例如 额外的区别是“T”代表双绞线，“B”代表双向光纤，“X”代表块PCS编码 用于该运行速度)。

再举几个栗子：

25GBASE-LR:使用25GBASE-R编码的25 Gb/s，IEEE 802.3物理层规范，通过单模光纤，最远可达至少10公里。

40GBASE-LR4:使用40GBASE-R编码的40gb/s，IEEE 802.3物理层规范，单模光纤上四条WDM通道，最远可达至少10公里

以下是数据中心常见的规范所对应的参数：

802.3中不仅规定了各种连接速率、媒介和长度，还规定了发送和接收光功率的范围。通常，符合同一规范的不同厂家的是可以相互兼容的。

可以说802.3定义了光模块的灵魂。

SFF定义了光模块的躯体，包括光模块的机械结构、电气接口以及软件接口等。

根据SFF-8419规定了所有单Lane的模块名字都叫SFP(Small Form-factor Pluggable小型可插拔封装)包括SFP、SFP+、SFP28、SFP56，他们的引脚都是兼容的，区别在于Lane能跑多快的速度。（见上表中的单Lane信号速率）。

    而所有4Lane的模块取名QSFP(Quad Small Form-factor Pluggable 4通道小型可插拔封装)，就是把4个SFP捆起来用…

例如40G模块叫QSFP+,100G模块叫QSFP28，200G模块叫QSFP56,后面的数字代表每个lane最大传输速率，其中100G的4个lane是NRZ调制，每时钟周期携带1bit信息，所以4*25.78125G就是100G模块（多余的部分是64B/66B编码携带的同步帧头），而200G模块的4个lane是PAM4调制，每时钟周期携带2bit信息，所以4*26.5625G*2是200G模块.

    到了400G以上，信号传输速率已经满足不了网络通信的需求，又定义了8个lane的高速信号通道，QSFP表示有点头疼。

    幸好这时候出现了个 QSFP-DD MSA的组织定义了QSFP-DD(Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density 双密度四通道小型可插拔封装)支持8通道电气接口，向后兼容QSFP，最大支持到800G（8*100G）速率

PCB上的连接器信号定义

模块大小对比

连接器前排的是QSFP的信号，后排的是QSDF-DD的附加信号，前后排距离为L，而QSFP模块长度刚好比QSFP-DD模块长度少L，这就导致QSFP插入时候刚好匹配到前排信号，而QSFP-DD插入时可以匹配到前后两排信号，从而做到向后兼容。

面临着400G广大的市场诱惑，一个叫OSFP MSA的组织也蹦出来要分一杯羹，2022年10月发布了OSFP(Octal Small Form Factor Pluggable 8通道小型可插拔封装)规范5.0，也是支持8通道电气接口，也是可以向后兼容QSFP，但是需要额外使用一个OSFP到QSFP的转接适配器来实现，就像USB2.0转Type-C一样，所以OSFP的尺寸比QSFP-DD大很多，如图：

最新的OSFP规范甚至支持下下一代1600G网络，不禁让我想起来一句话，上一任县长把税收到了90年以后，也就是西元…算了，想不起来了。

你看光模块的发展逻辑是不是挺简单的，串行，增速，再增速，增不动了，并行翻倍，增速，再增速，增不动了，再并行翻倍…  

看到这里PCIe不屑的撇了撇嘴。