QSFP

# 1.QSFP
QSFP，全称Quad Small Form-factor Pluggable，四通道小型可插拔光模块，具有四个独立的全双工收发通道。它的设计初衷是用高密度的光模块替换单通道的SFP，QSFP只比标准的SFP模块大30%。这种器件支持100Mbps到10Gbps的速率，和SFP一样，它也具有数字诊断能力，可以监控链路的性能。QSFP是为高密度应用开发的。原来的系统设计由于设备机框面板的面积有限，光纤数量受到限制，使用标准的SFP或者10Gbps XFP接头，可以容纳的通道数主要受到物理空间的限制。QSFP就是在这样的背景下开发的，可以把更多的转发器和接收器集中在更小的空间中去。起初是思科率先开发QSFP，准备用于SONET/SDH。因为典型的SONET系统是首先根据带宽来设计背板，然后再配置相应的板卡。例如：一个10Gbps背板的SONET系统可以设计为4个OC-48端口，或者支持16个OC-12端口的板卡。理论上，这个系统可以支持64端口OC-3的板卡。但是这时候问题就来了，系统设计者无法做64端口的线卡，因为前面板上根本装不下那么多转发器。所以就萌生了开发这种QSFP高密度小型接口用于OC-3端口的想法。 此后，几家公司就QSFP的制造达成了多源协议（MSA），器件逐渐升级。QSFP也从单纯的单模光纤SONET应用领域走出来，进入其它多模光纤应用，如千兆以太网、光纤通道、InfiniBand等。很多MSA成员供应VCSEL芯片或者平行VCSEL芯片，推动了QSFP技术在多模领域的应用。

QSFP的4个通道的可插拔接口传输速率达到了40Gbps。很多XFP中成熟的关键技术都应用到了该设计中。它作为一种光纤解决方案，并且速度和密度均优于4通道CX4接口。由于可在XFP相同的端口体积下以每通道10Gbps的速度支持四个通道的数据传输，所以QSFP的密度可以达到XFP产品的4倍，SFP+产品的3倍。具有4通道且密度比CX4高的QSFP接口已经被InfiniBand标准所采用。

在QSFP基础上发展而来的QSFP+，全称Quad Small Form-factor Pluggable Plus。其解决方案是专为高密度的应用程序。整个系统包括38PIN的连接器，电磁干扰(EMI)屏蔽组件,光学收发器，散热组件，铜缆组件,MTP光缆组件,光学回环等。
原理框图如下：
![](/media/202108/2021-08-19_140906.png)
该产品系列的设计能满足IEEE 802.3ba规范、Infiniband QDR和光纤通道要求的每个端口40 Gb/s的带宽需求。系统功能由SFF-8436规范确定，SFF–8436协议定义了QSFP+的电气、光学、机械特性，以及I2C总线管理界面。热插拔的收发器集成了4个传送通道和4个接收通道。QSFP+收发器可以取代4个标准SFP+收发器。更大的端口密度和整个系统的成本节约超过传统SFP+产品。QSFP+线缆组件被设计应用于配置在极高密度的需求。这个系统将支持10G以太网,光纤通道,InfiniBand,SAS和SONET/SDH标准使用不同的数据率选项。包括InfiniBand单数据率(SDR),双数据率(DDR)和四数据率(QDR),以太网系统(10~40 gbps),光纤通道(8、10gbps),SAS(12 gbps)。

主要用途有：交换机，路由器，主机适配器总线；企业存储；高密度、高速的I/O；多通道互连。该方案尤其适用于高流量处理系统，这些系统最典型的应用领域包括数据中心、网络连接、以及高性能计算。

# 40G LR4 QSFP+光模块
40G LR4 QSFP+光模块一般与LC单模光纤跳线一起使用，传输距离最大可达10km，并且它有4个数据通道，它们会同时传输数据。40G LR4 QSFP+光模块的优点是高密度、低成本、高速率、大容量、低功耗。

40G LR4 QSFP+光模块的工作原理：激光驱动器控制到达的波长，光信号再经过复用器，被组合在一起进行传输。快到达接收端时，这些传输的信号再被解复用器被分解成四个传输速率为10Gbps的通道,然后PIN探测器或互阻放大器对数据流进行恢复，再将光信号传送出去。

# 40G SR4 QSFP+光模块
40G SR4 QSFP+光模块在40G数据传输中常与MPO/MTP街头一起使用，拥有4个全双工通道，也是通过四个通道进行传输，传输速率同LR4一致。不同的是，40G SR4 QSFP+光模块常与多模光纤一起使用。

# 40GLR4PSM光模块
40GLR4PSM光模块作为一款高度集成的4通道光模块，它的优点是端口密度高、成本低。40GLR4PSM光模块的工作原理和40GSR4QSFP+光模块的工作原理相同。不同的是，40GLR4PSM光模块常用于与单模带状光纤接头相连，也就是说，并行的光信号是通过8根单模光纤进行平行发送的。

# 40GQSFP+DAC高速线缆
由于40GQSFP+DAC高速线缆由两只40GQSFP+光收发器件和一根铜缆组成。DAC的优势：
（1）成本低，减少了灰尘和其他污染物对光缆的影响，提高了传输效率；
（2）高速线缆内部由铜芯制成，散热效果好，且节能环保；
（3）高速线缆功耗低。

# 40GQSFP+AOC有源光缆
40GQSFP+AOC有源光缆是实现并行光互连的核心部件，它由带状光缆连接2个40GQSFP+光收发器件组成。
QSFP+AOC有源光缆是一款面向短距离多重通道数据通信和互连应用所设计的高效集成型光缆组件产品，每个信号方向有4个数据通道，每通道的速率是10Gbps。

AOC的优势：
传输功率更低，所以功耗小；重量和体积远远小于高速线缆；
传输距离更远（可以达到100～300米）。