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。
在開始討論之(zhi)前(qian)，必(bi)須(xu)注意(yi)封裝(zhuang)(zhuang)協議(yi)(yi)只是定義了(le)封裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)尺寸，確定了(le)封裝(zhuang)(zhuang)盒的(de)(de)(de)大小。這些協議(yi)(yi)指定了(le)插頭和連接器，但沒有擴展到執(zhi)行(xing)諸如電光轉換，調制，檢測等任務的(de)(de)(de)光學和電子(zi)組(zu)件。設(she)計的(de)(de)(de)這一(yi)方面由(you)每個組(zu)件供應(ying)商(shang)分別確定。根據大小的(de)(de)(de)不同，同一(yi)封裝(zhuang)(zhuang)可以容(rong)納一(yi)個100 Gb/s收(shou)發器，例(li)如，由(you)一(yi)個以100 Gb/s運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)通道或四個以25 Gb/s運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)通道組(zu)成。
通信在(zai)許多(duo)約束條件下進行(xing)，包(bao)(bao)括速度(du)，面(mian)板密度(du)（機(ji)架內(nei)的(de)(de)包(bao)(bao)裝(zhuang)密度(du)）和距離。面(mian)板密度(du)是(shi)一個實際問(wen)題-標準機(ji)架尺寸(cun)中只(zhi)有這(zhe)(zhe)么多(duo)的(de)(de)空間。此外，光(guang)(guang)(guang)模塊(kuai)的(de)(de)封裝(zhuang)越(yue)緊(jin)密，散熱的(de)(de)難度(du)就越(yue)大。熱量會降低電子(zi)器件和諸(zhu)如激光(guang)(guang)(guang)器之(zhi)(zhi)類的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)電組件的(de)(de)性(xing)能和壽命，這(zhe)(zhe)是(shi)一個關鍵問(wen)題。也就是(shi)說，對(dui)于運營(ying)遠程和城域網的(de)(de)服務提供商(shang)而(er)言，速度(du)是(shi)重中之(zhi)(zhi)重。
讓我們從10G光模(mo)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(gan)光(guang)學技(ji)術提(ti)供了(le)(le)通往100 Gb/s及(ji)以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)通道(dao)。因為它(ta)涉及(ji)高階調(diao)制方案，所(suo)以(yi)(yi)它(ta)不(bu)僅速度快，而(er)且可(ke)(ke)擴(kuo)展。這也(ye)是(shi)一種更(geng)復雜(za)的(de)(de)(de)方法，需(xu)要更(geng)多(duo)組件(jian)。問題在于SFP +的(de)(de)(de)外形尺寸不(bu)足以(yi)(yi)容納(na)相(xiang)干(gan)的(de)(de)(de)光(guang)收發(fa)器組件(jian)。按(an)照(zhao)早期的(de)(de)(de)10GB/s路徑，線路卡之后是(shi)應(ying)答器，然后是(shi)緊湊型可(ke)(ke)插拔(ba)（CFP）封裝(zhuang)的(de)(de)(de)開發(fa)，正如CFP MSA所(suo)規定的(de)(de)(de)那樣。CFP封裝(zhuang)的(de)(de)(de)寬度為82毫米，可(ke)(ke)為組件(jian)提(ti)供更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)空間，但(dan)它(ta)也(ye)比以(yi)(yi)前的(de)(de)(de)模塊占用更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)空間，從而(er)降低了(le)(le)數據密(mi)度。盡管這并不(bu)理想，但(dan)是(shi)服(fu)務提(ti)供商需(xu)要將(jiang)速度提(ti)高到(dao)100 Gb/s，他們愿意做出讓(rang)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(sui)著(zhu)時間的(de)(de)(de)流逝，服務提供商確(que)實需(xu)(xu)要(yao)更高的(de)(de)(de)數(shu)據速率。就優先級而言，城域網是(shi)遠程(cheng)和(he)數(shu)據通(tong)信之(zhi)間的(de)(de)(de)混(hun)合體。快速的(de)(de)(de)操作是(shi)必不可少的(de)(de)(de)，但城域交換所需(xu)(xu)的(de)(de)(de)巨(ju)大核心路由器需(xu)(xu)要(yao)最(zui)大的(de)(de)(de)面板密度。為了(le)響應需(xu)(xu)求，CFP組開發了(le)CFP2外形尺(chi)寸(cun)，其(qi)(qi)尺(chi)寸(cun)為41.5毫(hao)米(mi)寬(kuan)，是(shi)CFP尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)一半。本質上，它提供的(de)(de)(de)數(shu)據密度是(shi)其(qi)(qi)前身的(de)(de)(de)兩倍（因此增加了(le)數(shu)字）。
同(tong)時(shi)，回到數(shu)(shu)據(ju)通信領域，Web 2.0公(gong)司開(kai)始要求其數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心互連（DCIs）達到100 Gb/s的(de)(de)運行速(su)度(du)，即使不在數(shu)(shu)據(ju)中(zhong)(zhong)心內部也是如此。盡管廠(chang)商可以通過利用更快(kuai)的(de)(de)ASIC來(lai)將必要的(de)(de)組件(jian)穿入(ru)QSFP封裝中(zhong)(zhong)，但(dan)其外形尺寸(cun)仍不適合(he)相干(gan)光學器(qi)件(jian)。作為回應，CFP參與者開(kai)始致力于開(kai)發CFP4 MSA。如數(shu)(shu)字所示(shi)，CFP4封裝的(de)(de)尺寸(cun)約為CFP2的(de)(de)一半，并(bing)且數(shu)(shu)據(ju)密度(du)再次(ci)翻了一番。這將我們帶入(ru)今天，并(bing)遷移到400 Gb/s數(shu)(shu)據(ju)速(su)率。
CFP8封(feng)裝尺寸是專門為400 Gb/s傳輸而(er)設計(ji)的。寬度(du)為40毫米，幾乎與CFP2相同(tong)。但是，就性能而(er)言，卻非(fei)常不(bu)同(tong)。根(gen)據標準(zhun)，它(ta)在每個(ge)方向上最多支(zhi)持(chi)16條差分信道(dao)。它(ta)旨(zhi)在實現四倍于CFP2的數(shu)據密(mi)度(du)。
CFP8光模塊不(bu)使用相干光學技術。取而代之的(de)是(shi)，他們(men)使用常(chang)規的(de)不(bu)歸零（NRC）開-關信令(ling)或(huo)另一種(zhong)稱為四電(dian)平脈沖幅(fu)度調(diao)制（PAM-4）的(de)幅(fu)度調(diao)制技術。內部實現(xian)方式各不(bu)相同(tong)：CFP8光模塊可(ke)以(yi)在(zai)(zai)以(yi)25 Gb/s運行(xing)的(de)16個通道(dao)或(huo)以(yi)50 Gb/s運行(xing)的(de)八個通道(dao)上提(ti)供(gong)400 Gb/s的(de)數據速率。重要的(de)一點(dian)是(shi)，該(gai)軟件包在(zai)(zai)為城域和(he)遠程服務提(ti)供(gong)商提(ti)供(gong)所(suo)需速度的(de)同(tong)時，提(ti)供(gong)了(le)合理的(de)密度。
同時(shi)，針對數據(ju)通信應用的(de)下一代QSFP封裝的(de)光模塊也(ye)在(zai)使用中(zhong)。它被稱為QSFP雙(shuang)密度或QSFP-DD，保持(chi)了(le)外形尺寸，但(dan)并入了(le)旨(zhi)在(zai)支持(chi)向100 Gb/s甚(shen)至更高的(de)數據(ju)速率遷移的(de)堆疊連接器。從長遠來看，業界可能會(hui)將注(zhu)意力集中(zhong)在(zai)一種完全不(bu)同的(de)方法上，即八進制小尺寸可插拔(ba)（OSFP），但(dan)這又是一個話題(ti)。
同時，400 Gb/s CFP8光(guang)模(mo)塊已進(jin)入市場(chang)。該方(fang)法將(jiang)線卡數據密度從(cong)800 Gb/s顯著提高(gao)到(dao)(dao)3.22 Tb/s。它基于成熟的技術(shu)，并(bing)在短(duan)期內(nei)為每個光(guang)模(mo)塊提供了一條達到(dao)(dao)400 Gb/s的現實路徑。
