400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8的区别

随着技术的不断升级演进，成本和性能将推动400G光通讯市场的发展，使得400G数据中心数量不断攀升。在400G数据中心，2km波分方案可选用两种光模块，400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8。它们之间有什么区别？又该如何选用？本文我们将来探讨。

400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8有什么区别？

可靠性

400G QSFP-DD FR4波特率53.125GBd，400G QSFP-DD FR8波特率为26.5625GBd。随着波特率的提高，PAM4的MPI代价和CD代价都逐渐增加，面临长期可靠运行的挑战，因此需要采用更强大的FEC并解决互操作性问题。两款光模块皆采用KP4 FEC，400G QSFP-DD FR4每通道Margin＞80%，400G QSFP-DD FR8每通道Margin＞90%，400G QSFP-DD FR8相比来说可靠性会更高一些。

调制方式

400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8电口侧都是8路53Gbps PAM4调制，区别在光口侧。FR8光口侧使用8路53Gbps PAM4调制；FR4光口侧采用4路106Gbps PAM4调制，内部则使用Gearbox芯片把两路电口输入复用成一路信号再调制到光上，因此光口侧的速率是电口侧速率的2倍，即4路106Gbps PAM4信号。50G PAM4升级至100G PAM4调制，色散容限下降。

DSP延迟

由于400G QSFP-DD FR4内部使用8:4 Gearbox，导致延迟性能较差，约为102ns；而400G QSFP-DD FR8则只有约84ns延迟。因此，400G QSFP-DD FR8延迟性能较好。在选用时，需要高性能计算的场景更适合采用400G QSFP-DD FR8。
*延迟数据来自Broadcom DSP的规范供参考

功耗

400G QSFP-DD FR8一方面提供了改进的链路预算，但另一方面，采用更多的激光器使得模块的功耗更大，每个模块的总激光器成本更高，光学封装更复杂，导致产量更低，生产成本更高。相比之下400G QSFP-DD FR4的功耗更低，热处理能力更简单。

项目	400G QSFP-DD FR4 2km	400G QSFP-DD FR8 2km
波特率	53.125GBd	26.5625GBd
DSP延迟	≈102ns 较大	≈84ns 较小
MPI代价	差	尚可
CD代价	差	尚可
KP4 FEC Margin	可靠	非常可靠
功耗	小	大
传输性能	一般	较好

400G QSFP-DD FR4和400G QSFP-DD FR8该如何选用？

综上所述，与400G QSFP-DD FR4相比，8路光学的400G QSFP-DD FR8在各方面都具有更好的传输性能，但是在功耗和成本上略有逊色。400G QSFP-DD FR4适用于商业数据中心，400G QSFP-DD FR8更适用于高性能计算。

易飞扬是8路光学的倡导者，具有独创的8路光学引擎设计，可极大提高可生产性和可靠性。

审核编辑：汤梓红