400G QSFP-DD FR4 光模块|安科士 AndXe QDD-FR4-400G 2km 单模光模块技术详解

一、前言:400G 数据中心互联刚需,FR4 方案成为 2km 黄金链路方案

随着 AI 算力集群、大型云计算数据中心、园区 IDC 机房规模化部署,400G 高速互联已成为机房主干、机柜互联、跨机房中距传输标配。短距多模 SR4 受光纤距离限制仅支持百十米传输,长距 DR4 成本偏高,而400GBASE-FR4凭借单模 2km 传输、CWDM 四波分复用、低成本高密度部署优势,完美覆盖数据中心内机柜互联、机房楼内跨区域布线场景,是当前中距 400G 互联性价比最优方案。

安科士 AndXe 深耕高速光模块研发制造,推出自研QDD-FR4-400G QSFP-DD FR4 光模块,严格遵循 IEEE 802.3bs、100G Lambda MSA、CMIS Rev5.0 全行业标准,搭载 Marvell 7nm 自研 DSP 芯片,COB 一体化封装工艺,兼顾性能、兼容性与长期稳定运行,为云厂商、政企数据中心、算力中心提供标准化 400G 2km 单模光互联解决方案抖音百科。

二、产品核心架构与技术原理

1. 基础传输架构:4 通道 CWDM 波分复用

本模块采用 4 路独立 CWDM EML 激光器,四波长分别为 1271nm/1291nm/1311nm/1331nm,内部集成波分复用 / 解复用器件,将 4 路 100G PAM4 光信号合束至单根单模光纤传输,接收端完成分束解调,仅使用一对双工 LC 单模光纤即可实现 400G 双向传输。

  • 光层:4×100G PAM4 CWDM 光信号
  • 电层:8×50G PAM4 400GAUI-8 电气接口,原生支持重定时信号整形
  • 传输介质:G.652 标准 9μm 单模光纤,最大可靠传输距离 2km

2. 核心硬件配置:Marvell 7nm 双路 DSP,9W 低功耗设计

模块内置 TX/RX 双向独立 DSP 芯片,采用 Marvell 先进 7nm 工艺制程,可对高速 PAM4 电信号做均衡、降噪、信号重定时处理,大幅降低 2km 传输下的信号衰减与码间干扰;整机最大功耗控制 9W,远低于同规格竞品,降低交换机端口散热压力,高密度堆叠机房无需额外散热改造。

  • 发射端:CWDM EML 激光器,发射功率区间 – 3.2~4.4dBm,消光比≥3.5dB,保证远距离光信号质量
  • 接收端:高灵敏度 PIN 光电探测器,最小接收灵敏度 – 7.2dBm,4dB 光功率预算,适配机房各类光纤跳线、法兰损耗
  • 支持 DDM/DOM 数字诊断监控,实时读取温度、电压、发射光功率、接收光功率、激光器偏置电流,运维可视化

3. 封装与兼容性:QSFP-DD 热插拔,全系列向下兼容

采用标准 QSFP-DD 双层高密度封装,支持热插拔,无需断电更换模块,不中断业务运行;端口硬件向下兼容 QSFP28、QSFP+、QSFP56 模块,原有交换机端口无需改造即可平滑升级 400G 网络,保护用户现有硬件投资。

协议标准全覆盖:QSFP-DD MSA、CMIS Rev5.0、OIF 56G PAM4、IEEE 802.3bs,完美适配主流网络设备厂商硬件。

三、安科士 QDD-FR4-400G 关键规格参数表

表格

参数项详细指标
产品型号QDD-FR4-400G(AndXe 安科士)
封装QSFP-DD
总速率400Gbps
工作波长1271/1291/1311/1331nm CWDM 四波长
传输距离单模光纤 2km(G.652)
光纤接口双工 LC/UPC
光器件发射:CWDM EML;接收:PIN
发射功率-3.2 ~ 4.4dBm
接收灵敏度-7.2dBm(最小),过载 4.4dBm
光功率预算4dB
最大功耗9W
调制格式电口 8×50G PAM4;光口 4×100G PAM4
DSP收发双向集成,内置信号重定时
FEC无(兼容交换机端口 FEC 功能)
监控功能DDM/DOM 实时数字诊断
工作温度商业级 0~70℃
封装工艺COB 一体化封装
质保服务3 年原厂质保

四、五大核心产品优势,适配算力机房严苛场景

1. 标准化合规,多品牌交换机无缝兼容

全标准协议开发,兼容全球主流网络设备:思科、H3C、华为、Arista、NVIDIA、戴尔、HPE、瞻博、博科、迈络思、飞博创等数十家品牌交换机、路由器、服务器网卡,开箱即用无需定制适配,规避兼容性调试成本。

2. 全流程严苛测试,高可靠工业级品质

安科士建立完整光模块自动化测试产线,每支模块出厂经过多轮全维度检测:

  1. 光学性能测试:眼图、消光比、波长、收发光功率、接收灵敏度全参数校准;
  2. 高速误码测试:搭载 PSS BERT 高速误码仪、是德科技示波器,长时间满流量跑测,零丢包低误码;
  3. 端面光学检测:光纤端面洁净度筛查,减少反射损耗,延长光纤链路使用寿命;
  4. 高低温老化测试:0~70℃循环老化,模拟机房全年温度波动;
  5. 功耗、电压、电流稳定性长时间拷机测试。 全链路测试保证模块 7×24 小时不间断稳定运行,降低机房故障停机风险。

3. COB 集成封装,小型化高集成,抗干扰能力强

采用 COB 芯片级封装技术,减少分立器件焊接点位,缩小内部光路电路体积,降低电磁干扰与光路损耗,相比传统分立封装,长期使用故障率大幅下降,适配高密度交换机满配部署场景。

4. 2km 单模中距,平衡成本与布线距离

对比 850nm SR4 多模模块:SR4 仅支持 100m 内短距,无法满足跨机柜、楼层互联;

对比 10km DR4 长距模块:DR4 成本更高、功耗更大,机房 2km 内场景性能过剩;

FR4 使用低成本通用 G.652 单模光纤,一对 LC 光纤完成 400G 传输,布线成本、综合采购成本大幅降低,是数据中心楼内互联最优解。

5. 可视化运维,DDM 实时监控降低运维难度

支持完整 CMIS 数字诊断协议,交换机后台可实时读取模块运行状态:实时温度、供电电压、激光器偏流、发射光功率、接收光功率,异常阈值提前告警,实现故障预判,减少机房人工巡检工作量,适合大规模 IDC 集群统一运维管理。

五、典型应用场景

  1. AI 算力中心机柜互联:GPU 服务器机柜与汇聚交换机 2km 内主干链路,400G 高速承载大模型训练、推理海量数据交互;
  2. 大型云数据中心楼内布线:同一机房不同机柜区、不同楼层交换机之间 400G 上行互联;
  3. 政企园区 IDC 机房:园区多栋机房楼宇内短距离主干互联,替代昂贵长距光模块;
  4. 高性能存储集群、分布式数据库高速互联、400G 核心交换机上行扩展链路。

六、选型总结:为什么选择安科士 400G QSFP-DD FR4?

  1. 原厂自研硬件架构,Marvell 7nm DSP 保障 2km 传输信号完整性,低功耗 9W 适配高密度交换机;
  2. 全行业标准兼容,无需定制固件,主流交换机即插即用,减少部署周期;
  3. 全自动化产线全项测试,3 年原厂质保,长期使用运维成本更低;
  4. CWDM 四波分单模 LC 接口,2km 中距场景性价比远超 SR4/DR4 方案;
  5. 完整 DDM 数字诊断,适配大规模机房智能化运维管理。

在 400G 向 800G 平滑过渡的算力建设周期内,400G FR4 仍是数据中心中距互联主力产品。安科士 AndXe QDD-FR4-400G 光模块为云服务商、算力厂商、政企机房提供标准化、高可靠、低成本的 400G 单模互联解决方案,助力新一代高速数据网络稳定落地。

如需了解 800G QSFP-DD、400G SR4/DR4、OSFP 高速光模块方案,可持续关注安科士官网技术专栏,获取更多光模块选型、组网、测试相关技术干货;有批量定制、兼容适配测试需求,可联系安科士技术支持团队获取专属方案。

滚动至顶部