Analisis Komprehensif Modul SFP: Dari Dasar ke Aplikasi

I. PENDAHULUAN

(I) posisi penting Modul SFP di bidang komunikasi

Dalam arsitektur jaringan komunikasi yang modern dan berkembang pesat, modul SFP (factor-factor pluggable), yaitu modul pluggable kecil, telah menjadi komponen dasar utama. Dengan pertumbuhan lalu lintas data yang eksponensial, apakah itu pertukaran berkecepatan tinggi dan transmisi data besar-besaran di dalam pusat data, atau interaksi informasi jarak jauh dan berkapasitas besar di jaringan area yang luas, atau jaringan kampus perusahaan untuk memenuhi kebutuhan bandwidth tinggi dan latensi rendah untuk ekspansi kantor dan bisnis harian, SFP Module memainkan peran yang tidak dapat didepor. Ini adalah salah satu elemen inti untuk memastikan operasi jaringan yang efisien dan stabil.

(Ii) Tren Pengembangan Industri dan Dampaknya pada Modul SFP

Saat ini, industri komunikasi melangkah menuju bidang mutakhir seperti 5G, Internet of Things, dan Cloud Computing. Penyebaran skala besar dari jaringan 5G telah mengedepankan persyaratan yang sangat tinggi pada laju transmisi dan kapasitas antara stasiun pangkalan dan antara stasiun pangkalan dan jaringan inti. Modul SFP perlu memiliki tingkat yang lebih tinggi, seperti berkembang dari 1G tradisional 1G dan 10G hingga 25G, 100G atau bahkan tingkat yang lebih tinggi untuk beradaptasi dengan tautan Fronthaul, Midhaul dan backhaul dari jaringan 5G. Munculnya Internet of Things telah memungkinkan puluhan miliar perangkat untuk mengakses jaringan, yang telah mendorong modul SFP untuk terus mengoptimalkan biaya dan konsumsi daya sambil mendukung lebih banyak koneksi untuk memenuhi karakteristik konsumsi daya rendah dan penyebaran skala besar perangkat IoT. Pengembangan komputasi awan yang kuat telah mempromosikan ekspansi berkelanjutan dan peningkatan pusat data. Interkoneksi server di dalam pusat data, komunikasi berkecepatan tinggi perangkat penyimpanan dan node komputasi semuanya bergantung pada modul SFP untuk mencapai transmisi data berkecepatan tinggi dan berkecepatan tinggi, yang telah menyebabkan permintaan inovatif untuk modul SFP dalam hal kinerja, kepadatan, dan kompatibilitas. 2. Tinjauan Dasar Modul SFP

(I) Definisi dan konsep dasar

Definisi Modul SFP: Modul SFP adalah modul paket kecil yang hot-swappable yang dirancang untuk memberikan solusi antarmuka optoelektronik yang fleksibel untuk perangkat jaringan (seperti sakelar, router, kartu jaringan server, dll.). Ini dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik untuk transmisi serat optik, atau sebaliknya, mengubah sinyal optik yang diterima menjadi sinyal listrik untuk mencapai koneksi yang efisien antara perangkat jaringan dan tautan serat optik. Fitur plug-and-play ini meningkatkan operasi jaringan dan efisiensi pemeliharaan lebih dari 30%, sangat mengurangi biaya pemeliharaan manual.

Perbedaan dari modul lain (seperti GBIC, dll.): Dibandingkan dengan konverter antarmuka gigabit awal (GBIC), modul SFP telah mencapai pengurangan ukuran yang signifikan, dengan volume hanya sekitar setengah dari GBIC, yang memungkinkan perangkat jaringan untuk mengonfigurasi lebih banyak port dalam ruang panel terbatas, secara signifikan meningkatkan kepadatan port. Dalam hal fungsi, meskipun keduanya memiliki kemampuan konversi optoelektronik, modul SFP lebih maju dalam teknologi, mendukung tingkat transmisi data yang lebih tinggi, dan memiliki kinerja yang lebih baik dalam konsumsi daya, disipasi panas, dan kompatibilitas. Sebagai contoh, GBIC biasanya mendukung tingkat maksimum 1Gbps, sedangkan modul SFP tidak hanya dapat dengan mudah menangani 1Gbps, tetapi juga berkembang ke 10Gbps dan tingkat yang lebih tinggi. Setelah model sakelar tertentu mengadopsi port SFP, kepadatan port per satuan area meningkat dari 8 port di era GBIC menjadi 32 port, dan tingkat pemanfaatan ruang meningkat 4 kali. ​
(Ii) Analisis Struktural

Komponen internal (laser, detektor, dll.): Modul SFP terutama terdiri dari komponen inti seperti laser (digunakan untuk mengonversi sinyal listrik menjadi sinyal optik untuk emisi, termasuk jenis laser yang disediakan oleh laser dan laser yang disediakan oleh laser yang berbeda untuk berbagai laser). Yang umum adalah pin fotodioda dan longsor photodiodes APD), sirkuit pemrosesan sinyal (modulasi, demodulasi, amplifikasi, pembentukan, dll. Sinyal listrik untuk memastikan transmisi dan penerimaan sinyal yang akurat) dan sirkuit kontrol (digunakan untuk memantau dan mengendalikan status kerja modul, seperti suhu, bias, dll.). Mengambil modul SFP 10G sebagai contoh, laser VCSEL -nya beroperasi pada panjang gelombang 850nm. Dengan detektor APD, dapat mencapai 300 meter transmisi stabil pada serat optik multimode. ​
Desain Antarmuka Eksternal (antarmuka LC, dll.): Antarmuka eksternal modul SFP biasanya mengadopsi antarmuka LC (Lucent Connector), yang memiliki keunggulan ukuran kecil, koneksi yang nyaman, dan kabel dengan kepadatan tinggi. Antarmuka LC adalah desain dupleks, yang mewujudkan pengiriman dan penerimaan sinyal optik melalui dua antarmuka serat optik masing-masing, memastikan transmisi data dua arah. Desain plug-innya membuat modul ini sangat nyaman untuk dipasang dan diganti, tanpa perlu alat yang kompleks dan keterampilan profesional, sangat meningkatkan efisiensi penyebaran dan pemeliharaan jaringan. Setelah pusat data mengadopsi modul SFP antarmuka LC, waktu kabel dipersingkat dari 4 jam/kabinet antarmuka tradisional menjadi 1,5 jam. ​
AKU AKU AKU. Prinsip Kerja Modul SFP
(I) Mekanisme Konversi Fotolistrik
Proses mengonversi sinyal listrik ke sinyal optik: Ketika sinyal listrik perangkat jaringan ditransmisikan ke modul SFP, ia pertama kali memasuki sirkuit drive laser. Sirkuit secara akurat menyesuaikan arus bias yang disediakan untuk laser sesuai dengan perubahan amplitudo dan frekuensi dari sinyal listrik input. Didorong oleh arus bias, laser menghasilkan sinyal optik yang sesuai dengan sinyal listrik input. Misalnya, untuk sinyal digital "1", laser menghasilkan daya optik yang kuat; Untuk sinyal digital "0", laser menghasilkan daya optik yang lemah atau tidak ada. Dengan cara ini, konversi sinyal listrik ke sinyal optik direalisasikan, dan sinyal optik yang dikonversi digabungkan ke dalam serat optik melalui antarmuka serat optik untuk transmisi. Modul SFP menggunakan teknologi modulasi langsung memiliki tingkat modulasi hingga 28Gbps, yang memenuhi persyaratan Fronthaul dari jaringan 5G. ​
Proses konversi sinyal optik ke sinyal listrik: di ujung penerima, sinyal optik yang ditransmisikan oleh serat optik memasuki detektor modul SFP. Detektor mengubah daya optik yang diterima menjadi sinyal listrik yang sesuai. Sinyal listrik yang dihasilkan biasanya sangat lemah dan perlu diamplifikasi oleh preamplifier. Sinyal listrik yang diamplifikasi kemudian dibentuk dan dikembalikan ke sinyal digital asli melalui sirkuit pemrosesan sinyal berikutnya, seperti membatasi amplifier dan sirkuit keputusan. Akhirnya, sinyal listrik yang diproses ditransmisikan ke peralatan jaringan untuk menyelesaikan proses konversi dari sinyal optik ke sinyal listrik. Teknologi pemerataan canggih dapat meningkatkan sensitivitas penerima ke -28dBm dan memperpanjang jarak transmisi. ​
(Ii) Proses transmisi data
Pemrosesan Data dan Transmisi di ujung transmisi: Di ​​ujung transmisi, peralatan jaringan mengirimkan data untuk ditransmisikan ke modul SFP dalam bentuk sinyal listrik. Setelah memasuki modul SFP, data pertama kali dikodekan oleh sirkuit pengkodean, seperti pengkodean 8b/10b, untuk meningkatkan keandalan dan kemampuan anti-interferensi dari transmisi data. Data yang dikodekan dimodulasi ke laser oleh sirkuit penggerak laser, dikonversi menjadi sinyal optik dan dikirim melalui serat optik. Selama proses ini, modul SFP juga memantau dan menyesuaikan daya sinyal optik yang ditransmisikan untuk memastikan bahwa kekuatan sinyal optik berada dalam kisaran transmisi serat optik yang sesuai untuk memastikan jarak transmisi dan kualitas sinyal yang efektif. Modul 25G SFP28 yang digunakan oleh operator mengontrol rentang fluktuasi daya optik dalam ± 0,5dB melalui fungsi kontrol daya otomatis. ​
Penerimaan dan pemulihan data di ujung penerima: di ujung penerima, modul SFP menerima sinyal optik dari serat optik melalui detektor dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Setelah pra-amplifikasi dan penyaringan, sinyal listrik memasuki sirkuit decoding untuk decoding untuk mengembalikan sinyal data asli. Pada saat yang sama, modul SFP di ujung penerima akan memantau kualitas sinyal yang diterima, seperti indikator seperti laju kesalahan bit. Jika kualitas sinyal ternyata buruk, ujung pengiriman akan diberitahukan melalui mekanisme umpan balik untuk menyesuaikan parameter pengirim, atau sinyal yang diterima akan diperbaiki untuk memastikan bahwa data yang akhirnya dikirim ke perangkat jaringan akurat. Modul 100G QSFP28 yang digunakan di pusat data menggunakan teknologi koreksi kesalahan FEC ke depan untuk mengurangi tingkat kesalahan bit dari 10^-4 hingga 10^-15. ​
Iv. Klasifikasi Jenis Modul SFP
(I) Klasifikasi berdasarkan tingkat transmisi
Modul SFP 1Gbps: Modul SFP 1Gbps adalah tipe yang relatif mendasar dan umum, banyak digunakan dalam jaringan Ethernet gigabit awal. Di jaringan kampus perusahaan, sering digunakan untuk menghubungkan peralatan kantor seperti komputer dan printer desktop ke sakelar jaringan untuk menyediakan akses jaringan gigabit yang stabil. Jarak transmisi bervariasi sesuai dengan jenis serat optik dan panjang gelombang yang digunakan. Ketika serat optik multimode dicocokkan dengan panjang gelombang 850nm, jarak transmisi umumnya dapat mencapai sekitar 550m; Ketika serat optik mode tunggal dicocokkan dengan panjang gelombang 1310nm, jarak transmisi dapat diperpanjang hingga 10 km atau bahkan lebih jauh. Model umum termasuk SFP-1G-SX (jarak pendek multimode), SFP-1G-LX (jarak jauh mode), dll.
Modul SFP 10Gbps: Dengan pertumbuhan permintaan bandwidth untuk aplikasi jaringan, modul SFP 10Gbps muncul. Ini telah banyak digunakan dalam jaringan internal pusat data untuk interkoneksi berkecepatan tinggi antara server, koneksi antara perangkat penyimpanan dan server di jaringan area penyimpanan (SAN), dan skenario lainnya. Modul SFP mencapai transmisi data berkecepatan tinggi 10Gbps dengan mengoptimalkan desain sirkuit internal dan menggunakan laser berkecepatan lebih tinggi, detektor, dan komponen lainnya. Dalam hal jarak transmisi, ketika serat optik multimode digunakan dengan serat optik baru seperti OM3 dan OM4, ia dapat mendukung jarak transmisi 300m-500m; Ketika serat optik mode tunggal digunakan dengan panjang gelombang 1310NM dan 1550Nm, jarak transmisi dapat mencapai 10km-40km, seperti SFP -10g-SR (jarak pendek multimode), SFP -10G-LR (jarak jauh mode tunggal) dan model lainnya. Pusat Data Google menggunakan modul SFP -10G-SR untuk mencapai interkoneksi berkecepatan tinggi antar rak. Modul 25Gbps SFP28: Modul 25Gbps SFP28 adalah produk yang beradaptasi dengan persyaratan bandwidth yang lebih tinggi dari konstruksi jaringan 5G dan peningkatan pusat data. Dalam tautan Fronthaul dan Midhaul dari stasiun pangkalan 5G, modul SFP28 digunakan untuk mencapai koneksi kecepatan tinggi antara peralatan stasiun pangkalan dan jaringan serat optik, memastikan transmisi data stasiun pangkalan yang cepat. Di pusat data, dapat digunakan untuk meningkatkan arsitektur jaringan yang ada, meningkatkan laju transmisi port sakelar jaringan, dan mencapai pertukaran data yang lebih efisien. Modul SFP28 mengadopsi teknologi proses 28nm canggih, yang mengurangi konsumsi daya dan meningkatkan integrasi. Dalam hal jarak transmisi, serat multimode dapat mendukung sekitar 100m-200m, dan serat mode tunggal dapat mencapai transmisi 10km-40km pada panjang gelombang yang berbeda, seperti SFP28-25G-SR (jarak pendek multimode), SFP28-25G-LR (jarak satu mode), jarak satu mode), dll.
Tingkat yang lebih tinggi (seperti 100Gbps QSFP28 dan tipe derivatif lainnya): Untuk memenuhi permintaan ekstrem untuk transmisi data masif berkecepatan tinggi di pusat data skala ultra-besar, komputasi kinerja tinggi dan bidang lainnya, modul tingkat lebih tinggi seperti 100Gbps QSFP28 telah muncul satu demi satu. Modul QSFP28 mengadopsi desain empat saluran, dan laju transmisi data setiap saluran dapat mencapai 25Gbps. Keempat saluran bekerja secara paralel untuk mencapai tingkat transmisi total 100Gbps. Di lapisan jaringan inti dari pusat data, modul QSFPP28 digunakan untuk interkoneksi berkecepatan tinggi antara sakelar untuk membangun jaringan backbone transmisi data latensi rendah, latensi tinggi. Jarak transmisinya dapat mencapai sekitar 100m di bawah serat optik multi-mode, dan serat optik mode tunggal dengan panjang gelombang yang berbeda dapat mencapai transmisi jarak jauh 40km-80km, seperti QSFP28-100G-SR4 (jarak pendek multi-mode), QSFP28-100G-LR4 (jarak mode tunggal). Dengan pengembangan teknologi, kinerja transmisi terus dioptimalkan dan skenario aplikasi diperluas. Pusat Data AWS menggunakan modul QSFP28-100G-LR4 untuk membangun jaringan backbone global. ​
(Ii) Klasifikasi berdasarkan media transmisi
Modul SFP multi-mode: Modul SFP multi-mode cocok untuk skenario komunikasi jarak pendek, bandwidth tinggi, seperti koneksi antara bangunan dalam jaringan kampus perusahaan dan antara rak di dalam pusat data. Ini menggunakan serat optik multimode sebagai media transmisi. Diameter inti serat optik multimode relatif tebal (biasanya 50μm atau 62.5μm), memungkinkan beberapa mode cahaya ditransmisikan di dalamnya. Modul SFP multimode biasanya menggunakan laser vcsel panjang gelombang 850nm sebagai sumber cahaya. Karena dispersi mode ketika cahaya ditransmisikan dalam serat optik multimode, sinyal akan terdistorsi saat jarak transmisi meningkat. Oleh karena itu, jarak transmisinya umumnya pendek. Pada laju 1Gbps, jarak transmisi dapat mencapai 550m menggunakan serat optik multimode biasa; Pada 10Gbps dan tingkat yang lebih tinggi, perlu dicocokkan dengan serat optik multimode baru seperti OM3 dan OM4, dan jarak transmisi dapat ditingkatkan menjadi sekitar 300m-500m. Modul SFP multimode memiliki keuntungan dari biaya dan pemeliharaan dan pemeliharaan yang relatif rendah. Sangat cocok untuk skenario penyebaran jaringan yang tidak memerlukan jarak transmisi tinggi tetapi sensitif terhadap biaya.
Modul SFP mode tunggal: Modul SFP mode tunggal terutama digunakan untuk transmisi data jarak jauh, kapasitas besar, seperti koneksi jaringan area metropolitan dalam jaringan area yang luas, transmisi jaringan backbone jarak jauh, dan interkoneksi lintas-regional antara pusat data. Ini menggunakan serat optik mode tunggal sebagai media transmisi. Diameter inti serat optik mode tunggal relatif tipis (biasanya 9μm), yang hanya memungkinkan satu mode optik ditransmisikan di dalamnya, sangat mengurangi dispersi mode, sehingga dapat mencapai transmisi jarak yang lebih panjang. Modul SFP mode tunggal

E umumnya menggunakan laser belut dengan panjang gelombang 1310nm atau 1550nm sebagai sumber cahaya. Pada panjang gelombang 1310nm, jarak transmisi dapat mencapai 10km-20km; Pada panjang gelombang 1550nm, dengan penguat optik yang sesuai, jarak transmisi dapat diperpanjang hingga 40km-160km atau bahkan lebih jauh. Meskipun biaya modul SFP mode tunggal relatif tinggi, ia memiliki keunggulan yang tak tertandingi dalam transmisi jarak jauh dan dapat memastikan stabilitas dan keandalan sinyal selama transmisi jarak jauh.
(Iii) Jenis fungsi khusus

Modul Bidi SFP (Modul Transmisi BIDIRECTION): Modul SFP BIDI (BIDIRECTION) adalah modul transmisi dua arah, yang mewujudkan transmisi dua arah data pada satu serat optik, secara efektif menghemat sumber daya serat optik. Prinsip kerjanya adalah menggunakan teknologi multiplexing divisi panjang gelombang untuk memodulasi sinyal optik yang ditransmisikan dan menerima masing -masing panjang gelombang yang berbeda dan mengirimkannya dalam serat optik yang sama. Misalnya, modul SFP Bidi yang umum memodulasi sinyal transmisi ke panjang gelombang 1310nm dan sinyal penerima ke panjang gelombang 1550nm, dan mewujudkan pemisahan dan transmisi sinyal dua arah melalui penyaringan khusus dan perangkat kopling. Dalam beberapa skenario peningkatan jaringan lama dengan sumber daya serat yang ketat, atau tempat-tempat yang sangat sensitif terhadap biaya dan sulit dikenakan, seperti jaringan kantor perusahaan kecil dan jaringan komunikasi di daerah terpencil, modul SFP Bidi memiliki keunggulan yang signifikan. Ini tidak hanya dapat memenuhi kebutuhan komunikasi jaringan, tetapi juga mengurangi kesulitan biaya dan konstruksi peletakan serat. Renovasi komunitas lama menggunakan modul SFP Bidi, menghemat 50% sumber daya serat. ​
Modul SFP CWDM (Modul Multiplexing Divisi Panjang Gelombang Kasar): Modul SFP CWDM (Multiplexing Panjang Gelombang kasar) adalah modul multiplexing divisi panjang gelombang kasar, yang sangat meningkatkan kapasitas transmisi serat optik dengan multiplexing beberapa sinyal optik dari berbagai panjang gelombang yang sama pada berbagai panjang gelombang yang sama. Modul CWDM SFP biasanya menggunakan 8 atau 16 panjang gelombang dalam kisaran panjang gelombang 1270nm - 1610nm, dengan setiap interval panjang gelombang sekitar 20nm. Dalam jaringan area metropolitan, data beberapa pengguna dapat multiplexed pada satu serat optik ke simpul inti melalui modul CWDM SFP dari panjang gelombang yang berbeda, mewujudkan penggunaan sumber daya serat optik yang efisien. Dibandingkan dengan transmisi panjang gelombang tunggal tradisional, modul SFP CWDM tidak perlu meletakkan sejumlah besar serat optik, yang mengurangi biaya konstruksi dan kompleksitas manajemen serat optik. ​
Modul DWDM SFP (Modul Multiplexing Divisi Panjang Gelombang Padat): DWDM (Multiplexing Divisi Panjang Gelombang Padat) Modul SFP adalah modul multiplexing divisi panjang gelombang padat. Dibandingkan dengan CWDM, ini dapat multiplex lebih banyak sinyal optik dalam interval panjang gelombang yang lebih sempit untuk mencapai kapasitas transmisi serat optik yang lebih tinggi. Modul DWDM SFP umumnya menggunakan kisaran panjang gelombang 1530nm - 1565nm, dengan interval panjang gelombang sekecil 0,4nm atau kurang, dan dapat multipleks 80 atau lebih panjang gelombang pada serat optik tunggal. Modul DWDM SFP memainkan peran kunci dalam skenario dengan persyaratan kapasitas transmisi yang sangat tinggi, seperti jaringan backbone jarak jauh dan interkoneksi berkecepatan tinggi antara pusat data ultra-besar. Melalui teknologi DWDM, serat optik tunggal dapat membawa laju transmisi data beberapa terabit atau bahkan lebih tinggi, memenuhi kebutuhan transmisi data besar yang cepat di seluruh dunia. Meskipun biaya peralatan dan kompleksitas teknis modul DWDM SFP tinggi, dalam skenario aplikasi jarak jauh dan transmisi berkapasitas besar, manfaat ekonomi dan peningkatan kinerja jaringan yang membawa jauh melebihi investasi biaya.
V. Bidang Aplikasi Modul SFP
(I) Pusat Data
Interkoneksi Server: Di pusat data, modul SFP banyak digunakan untuk interkoneksi antar server. Dengan mempopulerkan aplikasi seperti komputasi awan dan analisis data besar, server di pusat data perlu bertukar data dengan kecepatan tinggi dan stabil. Modul seperti SFP, SFP28, dan QSFP28 dengan laju 10Gbps ke atas banyak digunakan untuk menghubungkan kartu jaringan server dan sakelar jaringan, mewujudkan berbagi data berkecepatan tinggi dan kerja kolaboratif dalam kelompok server. Misalnya, dalam pusat data komputasi awan skala besar, beberapa server terhubung ke sakelar inti melalui modul 100Gbps QSFP28 untuk memastikan bahwa operasi seperti migrasi mesin virtual, cadangan data dan pemulihan dapat diselesaikan dalam waktu singkat, meningkatkan efisiensi operasional dan kualitas layanan dari pusat data.
Koneksi Area Storage Area (SAN): Dalam jaringan area penyimpanan, modul SFP digunakan untuk menghubungkan perangkat penyimpanan (seperti array disk, pustaka pita, dll.) Ke server atau sakelar penyimpanan. Dengan pertumbuhan eksplosif volume data perusahaan, SAN memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk stabilitas dan kecepatan transmisi data. Mengambil industri keuangan sebagai contoh, data transaksi bank, informasi pelanggan, dll. Perlu disimpan dan dicadangkan secara real time. Modul SFP Saluran Serat 16Gbps atau 32Gbps dapat memastikan transmisi data berkecepatan tinggi dan stabil antara perangkat penyimpanan dan server.
(Ii) Jaringan Operator Telekomunikasi
Transmisi Stasiun Base 5G: Dalam arsitektur jaringan 5G, modul SFP adalah komponen inti dari tautan transmisi stasiun pangkalan. Dalam fronthaul stasiun pangkalan, modul 25G SFP28 mencapai koneksi yang efisien antara unit terdistribusi (DU) dan unit antena aktif (AAU) dengan kecepatan tinggi dan keunggulan miniaturisasi; Di midhaul dan link backhaul, 100G QSFP28 atau bahkan 400g modul QSFP-DD perlu dipilih sesuai dengan jarak dan kapasitas. Pada saat yang sama, untuk mengatasi permintaan lebih lanjut untuk bandwidth transmisi 5G-Advanced di masa depan, operator telah mulai menguji 50g SFP56 modul untuk mempersiapkan peningkatan jaringan. ​
Akses Broadband Serat (FTTH, dll.): Dalam skenario serat-ke-rumah (FTTH), modul SFP membangun saluran data berkecepatan tinggi antara terminal garis optik (OLT) dan unit jaringan optik (ONU). Sebagai permintaan pengguna rumah untuk video 8K, aplikasi VR, dll. Meningkatkan, teknologi 10g-epon dan XG-PON secara bertahap menjadi populer, dan modul SFP 10G telah menjadi konfigurasi standar peralatan OLT.
(Iii) Jaringan Perusahaan

Koneksi Backbone Jaringan Kampus: Di Jaringan Kampus Enterprise, tautan tulang punggung antara berbagai bangunan membutuhkan koneksi bandwidth tinggi, latensi rendah. Modul 10G atau 25G SFP sering digunakan untuk menghubungkan sakelar inti kampus dan sakelar bangunan untuk memastikan transmisi suara yang stabil, konferensi video, dan data sistem bisnis. Misalnya, sebuah perusahaan perusahaan manufaktur besar membangun jaringan backbone dengan menggunakan modul 25G SFP28, mewujudkan interkoneksi berkecepatan tinggi antara berbagai area pabrik dan gedung perkantoran, memastikan interaksi data waktu nyata antara sistem manajemen produksi dan sistem ERP, dan meningkatkan efisiensi operasional perusahaan secara keseluruhan. Pada saat yang sama, beberapa perusahaan telah mulai menggunakan modul CWDM SFP untuk membawa banyak layanan pada satu serat optik, menyederhanakan arsitektur jaringan sambil mengurangi biaya kabel. ​
Interkoneksi Kantor Cabang: Untuk kantor cabang perusahaan yang didistribusikan secara luas, modul SFP memberikan solusi fleksibel untuk interkoneksi mereka dengan jaringan kantor pusat. Modul SFP mode tunggal, dikombinasikan dengan jalur khusus operator sewaan, dapat mencapai transmisi data jarak jauh, aman dan andal. Cabang kecil dapat menggunakan modul Bidi SFP untuk mencapai komunikasi dua arah menggunakan serat optik tunggal, menghemat sumber daya serat optik.
Vi. Tantangan dan tanggapan industri modul SFP
(I) Tantangan teknis

Integritas sinyal pada tingkat tinggi: Ketika laju transmisi meningkat menjadi 100g atau bahkan 400g, atenuasi sinyal, masalah crosstalk dan jitter menjadi lebih serius. Produsen perlu memastikan integritas sinyal dengan mengoptimalkan kinerja laser dan detektor dan meningkatkan algoritma pemrosesan sinyal, seperti menggunakan teknologi modulasi orde tinggi (PAM4) dan teknologi pemerataan yang lebih canggih. Misalnya, dalam modul 400g QSFP-DD, teknologi modulasi PAM4 meningkatkan jumlah bit yang ditransmisikan per simbol menjadi 4 bit, secara efektif meningkatkan laju transmisi, tetapi juga menempatkan persyaratan yang lebih tinggi pada pemrosesan sinyal.
Konsumsi Daya dan Kontrol Disipasi Panas: Konsumsi daya modul SFP berkecepatan tinggi telah meningkat secara signifikan. Misalnya, konsumsi daya modul 100g QSFP28 dapat mencapai 7-8W. Penyebaran terpusat dari sejumlah besar modul akan menyebabkan masalah disipasi panas. Untuk tujuan ini, produsen menggunakan bahan semikonduktor baru dan mengoptimalkan desain sirkuit untuk mengurangi konsumsi daya, sambil meningkatkan struktur kemasan modul dan meningkatkan kinerja disipasi panas, seperti menggunakan heat sink logam dan mengoptimalkan desain saluran udara. ​
(Ii) tantangan pasar
Tekanan Biaya: Didorong oleh ekspansi konstruksi dan pusat data 5G, permintaan untuk modul SFP telah meningkat secara signifikan, tetapi persaingan pasar sengit dan harga terus turun. Produsen perlu mengurangi biaya melalui produksi skala besar dan inovasi teknologi, dan mengembangkan produk yang berbeda, seperti modul yang disesuaikan untuk kebutuhan industri tertentu, untuk meningkatkan nilai tambah produk. ​
Kompatibilitas dan Interoperabilitas: Mungkin ada masalah kompatibilitas antara modul SFP dan peralatan jaringan dari berbagai produsen. Organisasi industri seperti MSA (perjanjian multi-sumber) memastikan interoperabilitas produk dari berbagai produsen dengan merumuskan standar terpadu. Pengguna juga perlu secara ketat menguji kompatibilitas modul dan peralatan saat membeli untuk menghindari kegagalan jaringan.
Vii. Tren pengembangan modul SFP di masa depan
Tingkat transmisi yang lebih tinggi: Dengan pengembangan teknologi seperti kecerdasan buatan dan data besar, permintaan untuk laju transmisi terus tumbuh. Modul 400g, 800g dan bahkan 1.6T SFP telah memasuki tahap penelitian dan pengembangan dan pengujian dan secara bertahap dikomersialkan di masa depan. ​
Integrasi dan Kecerdasan: Modul SFP akan mengintegrasikan lebih banyak fungsi, seperti chip pemantauan cerdas bawaan untuk mencapai pemantauan status modul dan peringatan kesalahan waktu nyata; Pada saat yang sama, mereka akan sangat terintegrasi dengan sistem manajemen peralatan jaringan untuk meningkatkan tingkat operasi dan pemeliharaan jaringan yang cerdas. ​
Green Energy Saving: Perangkat berdaya rendah dan desain hemat energi digunakan untuk mengurangi konsumsi daya modul, yang memenuhi kebutuhan pengembangan hijau pusat data dan jaringan komunikasi. Misalnya, beberapa produsen telah meluncurkan modul 100g SFP dengan konsumsi daya di bawah 5W untuk mengurangi konsumsi energi dan biaya disipasi panas. ​
Perluasan Skenario Aplikasi Baru: Dengan pengembangan teknologi mutakhir seperti komunikasi 6G dan kuantum, modul SFP akan memainkan peran dalam lebih banyak bidang, seperti transmisi sinyal optik dalam sistem distribusi kunci kuantum, membawa peluang pengembangan baru ke industri.
Viii. Kesimpulan
Modul SFP telah menjadi komponen kunci yang sangat diperlukan dari jaringan komunikasi modern karena fleksibilitasnya, kinerja tinggi, dan penerapan yang luas. Dari pusat data hingga jaringan telekomunikasi, dari kampus perusahaan hingga pengguna rumahan, modul SFP mendukung transmisi data besar yang efisien. Terlepas dari tantangan ganda teknologi dan pasar, didorong oleh inovasi industri yang berkelanjutan, modul SFP akan berkembang ke arah kecepatan yang lebih tinggi, konsumsi daya yang lebih rendah dan lebih banyak kecerdasan, memberikan jaminan yang kuat untuk peningkatan dan transformasi jaringan komunikasi di masa depan.