光模块规格速查手册:SR / DR / FR / LR 一图看懂
看到「OSFP 800G SR8」却不知道在讲什么?这份手册把光模块命名代码拆成封装、速率、传输距离、电接口、光源、标准六个轴,配合顶部的交互查询器,一次看懂你手上的任何一颗规格。
一、命名文法:一串代码怎么拆
先用 OSFP 800G SR8 拆一次,你就抓到诀窍了:
| 字段 | 此例 | 意义 |
|---|---|---|
| Form Factor | OSFP | 封装/机构外形,决定电接口 lane 数上限、散热与尺寸 |
| Data Rate | 800G | 模块总聚合带宽(= 电 lane 数 × 每 lane 速率 = 光 lane 数 × 每 lane 速率) |
| Reach 代码 | SR | 传输距离/光介质等级(见下方 reach 表) |
| Lane 数字 | 8 | 光通道(lane)数;SR8=8 条光通道,此例 8×100G PAM4 |
你只要记两件事:reach 字母告诉你「跑多远、用哪种光纤」,后面数字告诉你「有几条光通道」。要小心一个坑:DR/SR/LR 后的数字=并列光纤数,但 FR4/LR4/CWDM4 的 4 多半是「4 个波长走 1 对光纤」(WDM)——这是最常被读错的地方。
二、Reach 代码(距离/介质轴)
| 代码 | 全名 | 光纤 | 波长 | 典型距离 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| SR | Short Reach | MMF (OM3/4) | 850nm VCSEL | 30–100 m | 成本最低,机柜内/同排 |
| DR | (500m) Reach | SMF 并列 | 1310nm | 500 m | 每 lane 一对纤,可 breakout |
| FR | Far Reach | SMF | 1310nm 区 | 2 km | DR 的加长版 |
| LR | Long Reach | SMF | CWDM/1310 | 10 km | 数据中心互连 DCI 短跳 |
| ER | Extended Reach | SMF | WDM | 30–40 km | 城域边缘 |
| ZR | — | SMF 相干 | 可调 DWDM | 80–120 km | 相干 DSP,400ZR/800ZR |
| ZR+ / LR (coh.) | — | SMF 相干 | 可调 DWDM | 数百–1000+ km | OpenZR+ / OpenROADM 长途 |
Lane 尾数常见形态:x1 单通道 · x2 / x4 / x8 并列多通道 · 2xFR4 表「两组独立 FR4」(1.6T/800G breakout 常用)· SR4.2 表「4 对纤、每对 2 波」的双波多模。
三、交叉组合主表(10G → 1.6T)
这里只放你真的会遇到的组合(已量产或已标准化)。找到你手上的速率,往右一路看,就能对到它的主流封装、电/光 lane 结构,以及可以选的 reach。
| 速率 | 主流 Form Factor | 电接口 (SerDes) | 光 lane 结构 | 光规格 reach 交叉组合 |
|---|---|---|---|---|
| 10G | SFP+ | 1×10G NRZ | 1λ | SR(300m MMF) · LR(10km) · ER(40km) · ZR(80km) |
| 25G | SFP28 | 1×25G NRZ | 1λ | SR(100m) · LR(10km) · ER(30/40km) |
| 40G | QSFP+ | 4×10G NRZ | 4×10G | SR4(MMF 100/150m) · LR4(WDM 10km) · ER4(40km) · PLRL4(并列 SMF) |
| 50G | SFP56 | 1×50G PAM4 | 1λ | SR(100m) · FR(2km) · LR(10km) |
| 100G (Gen1) | QSFP28 | 4×25G NRZ | 4×25G / 4λ | SR4(MMF 100m) · PSM4(500m 并列) · CWDM4/CLR4(2km) · LR4(10km) · ER4(40km) · ZR4(80km) |
| 100G (Gen2) | QSFP28 / SFP-DD / SFP112 | 1×100G PAM4 / 2×50G | 1λ 或 2λ | SR1 · DR(500m) · FR1(2km) · LR1(10km)(单 lane 100G 版) |
| 200G | QSFP56 / QSFP-DD / QSFP112 | 4×50G 或 2×100G PAM4 | 4×50G / 2×100G | SR4(MMF) · DR4(500m) · FR4(2km) · LR4(10km);2×100G 版:DR2 · FR2 |
| 400G | QSFP-DD / OSFP / (CFP8) | 8×50G 或 4×100G PAM4 | 8λ 或 4λ | SR8(70/100m) · SR4.2(双波MMF) · DR4(500m) · FR8/LR8(2/10km) · FR4/LR4(2/10km) · ER8(40km) · ZR/ZR+(80–120km+) |
| 800G | OSFP / QSFP-DD800 | 8×100G PAM4 | 8×100G | 802.3df:SR8(100m) · DR8(500m) · DR8-2(2km) · FR8(2km) · LR8(10km) · ER8(40km)。MSA:2×FR4/2×LR4。802.3dj:DR4/FR4/LR4 + VR8/SR8。相干:800G ZR |
| 1.6T | OSFP224 / OSFP-XD / QSFP-DD1600 | 8×200G(或 XD 16×100G)PAM4 | 8×200G / 16×100G | 802.3dj:DR8(500m) · FR8(2km) · LR8(10km)。MSA:2×DR4/2×FR4。相干:1.6T ZR |
四、三轴速查(封装 × 电 lane × 速率)
封装 → 电接口 lane 上限
| SFP / SFP+/28/56/112 | 1 lane |
| SFP-DD | 2 lane |
| QSFP+/28/56/112 | 4 lane |
| QSFP-DD | 8 lane |
| OSFP | 8 lane(散热较佳) |
| OSFP-XD | 16 lane(1.6T/3.2T) |
| CFP / CFP2 / CFP8 | 早期大型,多为相干/长途 |
每 lane 速率世代(SerDes)
| 10G NRZ | 40G/100G 世代电接口 |
| 25G NRZ | 100G(4×25) 世代 |
| 50G PAM4 | 200G/400G(8×50) 世代 |
| 100G PAM4 | 400G(4×100)/800G(8×100) |
| 200G PAM4 | 800G(4×200)/1.6T(8×200) |
五、电接口轴:OIF-CEI 对位(模块金手指端)
规格代码上没印出来、但同样关键的一轴是「电信号」,标准面归 OIF-CEI(Common Electrical I/O)。可插拔光模块跟主机 ASIC 之间,走的是 CEI-VSR(chip-to-module, C2M);IEEE 802.3 也有对应的 host 电气接口(AUI,如 200GAUI-n/400GAUI-n),两者对齐。
| OIF-CEI 世代 | 每 lane / 调制 | 对应 IEEE AUI | 承载速率(lane 数) | reach 分级 |
|---|---|---|---|---|
| CEI-28G | ~25–28G NRZ | CAUI-4 / 100GAUI-4 | 100G (4×25) | VSR / MR / LR |
| CEI-56G | 50G PAM4 (28GBd) | 200GAUI-4 / 400GAUI-8 | 200G·400G (×50G) | XSR / VSR / MR / LR |
| CEI-112G | 100G PAM4 (56GBd) | 400GAUI-4 / 800GAUI-8 | 400G(4×100)·800G(8×100) | XSR / VSR / MR / LR (+Linear/LPO) |
| CEI-224G | 200G PAM4 (112GBd) | 800GAUI-4 / 1.6TAUI-8 | 800G(4×200)·1.6T(8×200)·3.2T | VSR / MR / LR |
CEI reach 分级(电气通道长度)
| XSR Extra Short | die-to-OE / 芯片到光引擎,最短 |
| VSR Very Short | chip-to-module,≥10cm host trace + 1 连接器 → 可插拔光模块用这个 |
| MR Medium | chip-to-chip,≤500mm PCB + 1 连接器 |
| LR Long | backplane,≤1000mm + 2 连接器 |
关键观念校正:①「光的 reach(SR/DR/FR/LR/ER/ZR)」与「电的 reach(XSR/VSR/MR/LR)」是两套独立命名,别混淆——同一颗 800G-DR8 模块,光侧是 DR、电侧是 CEI-112G-VSR。②相干(ZR/ZR+)距离规格由 OIF(400ZR、800ZR)与 OpenZR+/OpenROADM 定义,非 IEEE 802.3。③LPO/LRO(线性直驱)走 CEI-112G/224G-Linear,省掉模块内 DSP。
六、光源/光引擎技术轴:VCSEL / DML / EML / CW+SiPh
为什么同样挂 800G、报价却能差三倍?关键就在「用什么发光/调制」。四大主流:多模直调 VCSEL、单模直调 DML、单模电吸收 EML、外接连续光 + 硅光调制 CW+SiPh(另有新星 TFLN 薄膜铌酸锂)。
| 技术 | 原理 | 光纤/波长 | 可达距离 | 每 lane 速率演进 | 定位与优劣 |
|---|---|---|---|---|---|
| VCSEL | 垂直腔面射型激光,直接调制 | MMF · 850nm | SR ≤100m | 10→25→50→100G PAM4(200G 研发中) | 最便宜、最省电、最好耦合;只能短距多模。800G-SR8 用它 |
| DML | DFB 激光直接调制 | SMF · 1310nm | DR/FR ≤2km(低速可 10km) | 10→25→50G(100G+ 受限) | 比 EML 便宜省电,但 chirp/带宽受限;甜蜜点 100G-CWDM4 2km、PON |
| EML | DFB + 电吸收调制器整合 | SMF · 1310/LWDM | DR/FR/LR/ER 0.5–40km | 25→50→100→200G PAM4(400G 研发) | 单模 IMDD 主力,带宽高;贵、耗电、供给吃紧(Lumentum 领先 200G/lane) |
| CW + SiPh | 外接连续光激光 → 硅 MZM/微环调制 | SMF · 1310/相干 | DR/FR/LR + ZR 相干长途 | 50→100→200G(400G/TFLN 研发) | 并列整合强、调制省电、可扩 CPO;800G 占比 ~40–45% → 1.6T ~60%。相干 ZR 基础 |
reach × 主流光源对应矩阵
| reach(光侧) | VCSEL | DML | EML | CW+SiPh |
|---|---|---|---|---|
| SR ≤100m MMF | ◎ 主流 | — | — | — |
| DR 500m 并列 | — | ○ 低速 | ○ | ◎ 主流 |
| FR 2km | — | ○ 100G-CWDM4 | ◎ 主流 | ◎ 并进 |
| LR 10km | — | △ | ◎ 主流 | ○ |
| ER 40km | — | — | ◎(+SOA) | ○ |
| ZR/ZR+ 相干 | — | — | — | ◎ 相干 SiPh/InP+DSP |
◎ 主流/首选 · ○ 可行常见 · △ 少见/受限 · — 不适用。趋势:per-lane 速率越高(100G→200G),单模端 EML 与 SiPh 两强竞逐,SiPh 靠并列与 CPO 扩张、EML 靠成熟度与带宽守成;VCSEL 守多模短距、DML 退守低速与接取。补充:TFLN(薄膜铌酸锂)是新锐调制器,>100GHz 带宽、低驱动电压(Vπ≤1V),OFC 2026 被点名为转折点,瞄准 200–400G/lane 与相干。
命名依 IEEE 802.3(bs/cd/cu/ck/df/dj)与各 MSA(QSFP-DD/OSFP/OSFP1600)。800G 为 IEEE 802.3df(2024 发布);1.6T 为 IEEE 802.3dj(预计 2026 底完成)与 OSFP1600 MSA。