光通信的故事就是速度不斷提高的故事。沒有收發器，就無法構建光模塊，但是在電信等復雜的，互鎖的空間中，這些設備需要可互操作。結果，光傳輸技術的發展與封裝的發展并行。舉例來說，CFP8是緊湊型可插拔（CFP）多源協議（MSA）系列分裝的最新添加。設計用于容納400 Gb/s光模塊的CFP8將使單個線卡能夠以高達3.2 Tb/s的速度傳輸數據。
在開(kai)始討論之前，必須注(zhu)意封(feng)(feng)裝(zhuang)協議(yi)只是定(ding)義了(le)封(feng)(feng)裝(zhuang)的尺寸，確定(ding)了(le)封(feng)(feng)裝(zhuang)盒的大(da)小(xiao)(xiao)。這(zhe)些協議(yi)指定(ding)了(le)插(cha)頭和(he)連(lian)接器，但沒(mei)有擴(kuo)展到執行諸(zhu)如電光轉換，調制(zhi)，檢測等任(ren)務的光學和(he)電子組(zu)(zu)件(jian)。設計的這(zhe)一方面由每個(ge)組(zu)(zu)件(jian)供應商分別確定(ding)。根據大(da)小(xiao)(xiao)的不(bu)同(tong)，同(tong)一封(feng)(feng)裝(zhuang)可以(yi)(yi)容納一個(ge)100 Gb/s收發器，例如，由一個(ge)以(yi)(yi)100 Gb/s運(yun)行的通道(dao)或四個(ge)以(yi)(yi)25 Gb/s運(yun)行的通道(dao)組(zu)(zu)成。
通信在許多約束條件下(xia)進(jin)行，包括(kuo)速度(du)，面板密(mi)度(du)（機架內(nei)的包裝密(mi)度(du)）和(he)距(ju)離。面板密(mi)度(du)是(shi)(shi)一個(ge)實際問(wen)題-標準機架尺(chi)寸中只有這么多的空間。此外(wai)，光(guang)模(mo)塊的封裝越(yue)緊(jin)密(mi)，散熱的難度(du)就越(yue)大。熱量會降低電子(zi)器件和(he)諸(zhu)如激光(guang)器之類(lei)的光(guang)電組件的性能(neng)和(he)壽命，這是(shi)(shi)一個(ge)關鍵問(wen)題。也就是(shi)(shi)說(shuo)，對于(yu)運營遠程和(he)城(cheng)域網(wang)的服務提供商而言，速度(du)是(shi)(shi)重中之重。
讓我們從10G光模塊封裝開始，直到最近遠程網絡的主要數據速率。從線卡到應答器到XFP的長期過渡之后，如今10 Gb/s的主要光模塊外形尺寸為SFP +，從而在性能和面板密度之間取得了很好的平衡方案。傳輸速率的下一個主要躍升（暫且不走40 Gb / s的彎路）是100 Gb/s。這一進步要求引入相干光學技術，該技術利用光學相位和偏振來提高比特率。
相(xiang)干光學技術提供(gong)了(le)通往100 Gb/s及以上的(de)(de)(de)(de)(de)通道。因為(wei)它(ta)涉及高階調制方(fang)案，所以它(ta)不(bu)(bu)僅速(su)度快，而且可(ke)擴展。這也(ye)是(shi)(shi)一種(zhong)更(geng)(geng)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)，需(xu)要(yao)更(geng)(geng)多組(zu)件(jian)(jian)。問題在于(yu)SFP +的(de)(de)(de)(de)(de)外形尺寸(cun)不(bu)(bu)足以容(rong)納(na)相(xiang)干的(de)(de)(de)(de)(de)光收(shou)發器組(zu)件(jian)(jian)。按照早期的(de)(de)(de)(de)(de)10GB/s路徑，線路卡之后(hou)是(shi)(shi)應答器，然后(hou)是(shi)(shi)緊湊型可(ke)插(cha)拔（CFP）封裝的(de)(de)(de)(de)(de)開發，正如CFP MSA所規(gui)定的(de)(de)(de)(de)(de)那樣。CFP封裝的(de)(de)(de)(de)(de)寬度為(wei)82毫米，可(ke)為(wei)組(zu)件(jian)(jian)提供(gong)更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)空間，但它(ta)也(ye)比以前的(de)(de)(de)(de)(de)模塊占(zhan)用更(geng)(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)空間，從而降低了(le)數據密度。盡管這并不(bu)(bu)理想，但是(shi)(shi)服務提供(gong)商需(xu)要(yao)將速(su)度提高到(dao)100 Gb/s，他們愿意做出(chu)讓步。
數據通信與長距離傳輸相比，在一定的約束條件下有所不同。盡管速度很重要，但是在數據中心（越來越多的是在中心辦公室）中，大量的設備和互連設備擠在一起，這使得面板密度和熱管理遠比絕對速度更為重要。因為距離明顯更短，所以可以放寬信噪比（SNR）等性能指標。因此，數據通信行業最初圍繞四方小尺寸可插拔（QSFP）封裝進行了標準化。這些光模塊遠小于其CFP對應光模塊。它們無法滿足相干光傳輸所需的所有組件，但數據通信并不需要這些速度—至少短期內不需要。
隨著時間的(de)(de)流(liu)逝，服務提供商(shang)確實需(xu)(xu)要更高的(de)(de)數(shu)據速率(lv)。就優先級而(er)言，城(cheng)域網(wang)是(shi)遠程(cheng)和數(shu)據通信之間的(de)(de)混合體。快(kuai)速的(de)(de)操作(zuo)是(shi)必不可(ke)少的(de)(de)，但城(cheng)域交換所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)巨大核心路由器需(xu)(xu)要最大的(de)(de)面(mian)板密度(du)(du)。為(wei)了(le)響應需(xu)(xu)求，CFP組(zu)開發(fa)了(le)CFP2外形尺寸(cun)，其尺寸(cun)為(wei)41.5毫米寬，是(shi)CFP尺寸(cun)的(de)(de)一半。本質上(shang)，它(ta)提供的(de)(de)數(shu)據密度(du)(du)是(shi)其前身的(de)(de)兩倍（因此(ci)增加(jia)了(le)數(shu)字）。
同(tong)時，回到(dao)數(shu)據(ju)通信(xin)領(ling)域(yu)，Web 2.0公司開始(shi)要求其數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心互(hu)連（DCIs）達到(dao)100 Gb/s的運行速度，即使不在數(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心內部也(ye)是如此。盡管廠商可以通過利用(yong)更快的ASIC來將必要的組件(jian)穿(chuan)入QSFP封裝中(zhong)(zhong)，但其外形尺寸(cun)仍(reng)不適(shi)合相干(gan)光(guang)學器件(jian)。作為(wei)回應，CFP參與者開始(shi)致力于開發(fa)CFP4 MSA。如數(shu)字所(suo)示，CFP4封裝的尺寸(cun)約為(wei)CFP2的一半(ban)，并(bing)且(qie)數(shu)據(ju)密(mi)度再次翻了一番。這將我們帶入今天，并(bing)遷移到(dao)400 Gb/s數(shu)據(ju)速率。
CFP8封(feng)裝尺寸是專門為(wei)400 Gb/s傳輸(shu)而設計的(de)。寬度(du)為(wei)40毫米，幾乎與CFP2相同(tong)。但是，就性能而言(yan)，卻(que)非常(chang)不(bu)同(tong)。根據(ju)(ju)標準，它(ta)在每(mei)個方向上(shang)最多支持16條差分信道。它(ta)旨在實現四(si)倍于CFP2的(de)數據(ju)(ju)密(mi)度(du)。
CFP8光模塊(kuai)不使(shi)用相干光學技術(shu)。取而代之的(de)(de)(de)(de)是，他們使(shi)用常(chang)規的(de)(de)(de)(de)不歸零(ling)（NRC）開-關信令或(huo)另一(yi)種(zhong)稱(cheng)為四電平脈沖幅度(du)調(diao)制（PAM-4）的(de)(de)(de)(de)幅度(du)調(diao)制技術(shu)。內部實(shi)現方式各不相同(tong)：CFP8光模塊(kuai)可以(yi)在(zai)以(yi)25 Gb/s運行的(de)(de)(de)(de)16個通道(dao)或(huo)以(yi)50 Gb/s運行的(de)(de)(de)(de)八個通道(dao)上提供(gong)400 Gb/s的(de)(de)(de)(de)數據速(su)率。重要的(de)(de)(de)(de)一(yi)點是，該軟件(jian)包(bao)在(zai)為城域和遠程服務提供(gong)商提供(gong)所需速(su)度(du)的(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，提供(gong)了合(he)理的(de)(de)(de)(de)密度(du)。
同時，針(zhen)對數據通(tong)信應用的(de)(de)下一(yi)代QSFP封裝的(de)(de)光模塊也在使(shi)用中。它(ta)被稱為QSFP雙(shuang)密(mi)度或QSFP-DD，保持了外形尺寸(cun)，但并入(ru)了旨在支持向100 Gb/s甚至更高的(de)(de)數據速(su)率(lv)遷移的(de)(de)堆疊連(lian)接器。從長遠(yuan)來看，業界可能會將(jiang)注意力集中在一(yi)種完(wan)全不同的(de)(de)方法(fa)上，即八進制(zhi)小尺寸(cun)可插拔(ba)（OSFP），但這又是一(yi)個話題(ti)。
同時，400 Gb/s CFP8光模塊已(yi)進入市場。該方法將線(xian)卡數據密度從800 Gb/s顯著(zhu)提高到(dao)(dao)3.22 Tb/s。它(ta)基于成(cheng)熟的技(ji)術，并在短期內為每個光模塊提供了一條(tiao)達到(dao)(dao)400 Gb/s的現實路(lu)徑。
