Бесплатная доставка при заказе от 600 долларов. Для получения информации о оптовых ценах, пожалуйста, свяжитесь с нами напрямую.
Нужна помощь?
Общайтесь с нами в чате
Онлайн Чат
Хотите позвонить?

+ 86-752-3386717

United States · English · USD
  • Позаботьтесь о своем бизнесе с помощью множества надежных способов оплаты.

  • Используйте номер заказа или номер для отслеживания, чтобы проверить статус доставки.

  • Получите расценки как можно быстрее и получите более профессиональное обслуживание.

  • Помогите лучше управлять своим бюджетом и расходами.

  • Познакомьтесь с нами и узнайте нашу миссию, веру, услуги и многое другое.

  • Найдите наши местоположения и свяжитесь с нами.

  • Управление качеством, тестирование, совместимость и соответствие глобальным стандартам.

  • Узнайте последние новости и события вокруг l-p.com

  • Подробное изучение технических руководств, отраслевых стандартов и информации о совместимости SFP-модулей.

  • Подробные сравнительные тесты и сопоставительные характеристики продуктов помогут вам выбрать подходящий модуль.

  • Изучите реальные решения для обеспечения связи в центрах обработки данных, на предприятиях и в телекоммуникационных сетях.

  • Важные советы по выбору скорости передачи данных, дальности передачи и типов разъемов.

Выберите валюту
USD - Доллар США
EUR - Евро
GBP - британский фунт
CAD - Канадский доллар
AUD - Австралийский доллар
JPY - японская иена
SEK - шведская крона
NOK - норвежская крона
IDR - индонезийские рупии
BRL - Бразильский реал
THB - таиландский бат

400GBASE-FR4: характеристики, архитектура и области применения

Центр знаний 10 марта 2026
LINK-PP-Алан

400GBASE FR4

Поскольку трафик в центрах обработки данных продолжает быстро расти благодаря облачным вычислениям, искусственному интеллекту и крупномасштабной обработке данных, сетевые инфраструктуры все чаще переходят от Ethernet 100 Гбит/с к Ethernet 400 Гбит/с. Для поддержки этих более высоких требований к пропускной способности было разработано несколько стандартов оптического интерфейса 400G, каждый из которых оптимизирован для различных расстояний передачи и волоконно-оптических инфраструктур. Среди них, 400GBASE-FR4 стало одним из наиболее широко используемых решений для одномодовых волоконно-оптических линий связи средней дальности.

400GBASE-FR4 is designed to deliver 400Gbps Ethernet connectivity over duplex single-mode fiber with a reach of up to 2km. By combining четыре длины волн CWDM с Модуляция PAM4Эта архитектура обеспечивает передачу данных с высокой пропускной способностью, сохраняя при этом эффективное использование оптоволокна. Она позволяет сетевым операторам достигать высокой пропускной способности без использования больших параллельных волоконно-оптических пучков, что делает ее особенно подходящей для современных магистральных сетей центров обработки данных и кампусов.

Today, 400GBASE-FR4 оптические модули обычно реализуются в форм-факторах с высокой плотностью размещения, таких как QSFP-DD и OSFPБлагодаря сбалансированному соотношению дальности передачи, эффективности оптоволокна и плотности портов, эти кабели обеспечивают масштабируемое развертывание в гипермасштабных центрах обработки данных, облачной инфраструктуре и основных корпоративных сетях. Они стали важным компонентом в эволюции высокоскоростного Ethernet.

This article explains what 400GBASE-FR4 is, how its CWDM4 architecture works, its key technical specifications, and how it compares with other 400G optical standards. It also explores common deployment scenarios and practical considerations when designing 400G network links.


🗼What Is 400GBASE-FR4?

400GBASE-FR4 is a 400Gbps Ethernet optical interface standard designed for transmission over duplex одномодовое волокно (SMF) с дальностью действия до 2 км. В нем используются четыре длины волны CWDM и модуляция PAM4, что позволяет четырем оптическим линиям передавать данные со скоростью 100 Гбит/с каждая. Такая архитектура обеспечивает передачу больших объемов данных при сохранении эффективности использования волокна, что делает FR4 подходящим для межсоединений центров обработки данных и магистральных сетей кампусов.

Unlike parallel optical standards that require multiple fiber pairs, 400GBASE-FR4 transmits all traffic through a single pair of fibers with wavelength multiplexing. This design significantly reduces cabling complexity and allows high-density deployment in modern switches and routers.

Что такое 400GBASE FR4?

Definition of 400GBASE-FR4

400GBASE-FR4 refers to a 400GbE optical interface defined by the ИЭЭЭ 802.3бс Стандарт Ethernet. Он определяет технологию физического уровня, используемую для передачи сигналов Ethernet со скоростью 400 Гбит/с по одномодовым волоконно-оптическим линиям связи с использованием мультиплексирования с разделением по длинам волн.

К основным характеристикам стандарта относятся:

  • Общий объем передаваемых данных: Ethernet 400 Гбит/с
  • Оптические полосы: 4 длины волны
  • Скорость движения по полосам: 100 Гбит/с с использованием PAM4
  • Тип волокна: дуплексное одномодовое волокно (OS2 волокно)
  • Максимальный охват: 2km
  • Типичный разъем: LC дуплекс

В приведенной ниже таблице обобщены основные параметры оптического интерфейса FR4.

Параметр 400GBASE-FR4 Specification
Скорость передачи данных 400Gbps
Оптические дорожки 4 × 100 Гбит/с
Тип волокна Дуплексное одномодовое волокно
Максимальное расстояние 2km

Благодаря использованию мультиплексирования по длине волны вместо параллельного соединения волокон, FR4 обеспечивает высокую пропускную способность при сохранении совместимости со стандартной одномодовой волоконно-оптической инфраструктурой.

Значение соглашения об именовании FR4

The name 400GBASE-FR4 follows the standard Ethernet optical interface naming convention, where each part describes the technology and reach characteristics.

Срок Смысл
400G Скорость передачи данных 400 Гбит/с по Ethernet
БАЗА Передача сигналов в основной полосе частот по оптоволокну.
FR Категория охвата волоконно-оптического кабеля
4 Четыре оптических канала передачи

На практике цифра «4» означает использование четырех оптических длин волн , при этом каждая линия передает 100 Гбит/с. Эти длины волн мультиплексируются в одну пару волокон с использованием технологии CWDM, что позволяет системе достичь суммарной пропускной способности в 400 Гбит/с.

Такая система наименования также помогает отличить FR4 от других стандартов 400G, таких как DR4, SR8 и LR4, которые используют различные оптические архитектуры и дальность передачи.

Типичное расстояние передачи

400GBASE-FR4 is designed for medium-reach optical links, supporting transmission distances of up to 2km over single-mode fiber. This reach range fills the gap between short-reach parallel optics and long-distance telecom-oriented modules.

В приведенной ниже таблице показаны типичные расстояния развертывания в сравнении с другими распространенными стандартами 400G.

Стандарт Максимальное расстояние Тип волокна
400ГБАСЭ СР8 100m Многомодовое волокно
400GBASE DR4 500m Одномодовое волокно
400GBASE-FR4 2km Одномодовое волокно
400GBASE LR4 10km Одномодовое волокно

Благодаря дальности действия в 2 км и дуплексной волоконно-оптической конструкции, кабель FR4 часто используется в таких ситуациях, как:

  • Межздания центров обработки данных
  • Связи агрегации слоя ядра
  • Крупные кампусные сетевые магистрали
  • сети облачной инфраструктуры

This balance between reach, fiber efficiency, and high bandwidth has made 400GBASE-FR4 one of the most practical 400G optical standards for modern Ethernet deployments.


🗼Technical Specifications of 400GBASE-FR4

400GBASE QSFP-DD FR4 обеспечивает передачу данных по Ethernet со скоростью 400 Гбит/с по дуплексному одномодовому волокну за счет объединения четырех длин волн CWDM с модуляцией PAM4. Каждая оптическая линия передает 100 Гбит/с, а мультиплексирование по длинам волн позволяет передавать все четыре канала по одной паре волокон. Такая конструкция обеспечивает баланс между дальностью передачи, эффективностью волокна и гибкостью развертывания.

Технические характеристики 400GBASE FR4

Понимание технических характеристик FR4 важно для оценки совместимости с коммутаторами, волоконно-оптической инфраструктурой и другими оптическими стандартами 400G.

Архитектура оптической полосы

The core architecture of 400GBASE-FR4 is based on four optical lanes operating at 100Gbps each, which together deliver an aggregated bandwidth of 400Gbps. To achieve this rate efficiently, the standard uses PAM4 signaling, which allows higher data throughput without requiring proportional increases in bandwidth.

Параметр Параметр
Общая скорость Ethernet 400Gbps
Оптические дорожки 4
Скорость передачи данных по каждой полосе 100Gbps
Модуляция PAM4

Поскольку каждая оптическая линия передает 100 Гбит/с, система может передавать большие объемы данных, сохраняя при этом приемлемую сложность оптических компонентов. Такая архитектура также обеспечивает высокую плотность интеграции в современные подключаемые приемопередающие модули.

План длин волн CWDM4

400GBASE-FR4 uses грубое мультиплексирование с разделением по длине волны (CWDM) для передачи четырех оптических каналов по дуплексной паре волокон. Каждый канал работает на отдельной длине волны, что позволяет объединять и передавать сигналы одновременно.

Оптическая полоса Центральная длина волны
Lane 1 1271nm
Lane 2 1291nm
Lane 3 1311nm
Lane 4 1331nm

Длина волн расположена примерно на расстоянии 20 нм друг от друга , что характерно для технологии CWDM. Такое большее расстояние упрощает конструкцию лазера и снижает температурную чувствительность по сравнению с системами с более плотным расположением длин волн.

Внутри оптического модуля оптический мультиплексор объединяет четыре длины волны, а соответствующий демультиплексор разделяет их на приемном конце. Такой подход обеспечивает высокоскоростную передачу данных, сохраняя при этом совместимость со стандартной одномодовой волоконно-оптической инфраструктурой.

Электрический интерфейс внутри модуля

Внутри трансивера FR4 400G электрический интерфейс между хост-устройством и оптическими компонентами обычно работает с использованием восьми электрических линий PAM4 со скоростью 50 Гбит/с . Затем эти сигналы преобразуются в четыре оптические линии со скоростью 100 Гбит/с.

Тип интерфейса Конфигурация полос
Электрический интерфейс хоста 8 × 50 Гбит/с PAM4
Оптический интерфейс 4 × 100 Гбит/с PAM4
Обработка сигнала Коробка передач или DSP

Для преобразования восьми электрических линий в четыре оптических канала используется редуктор или цифровой сигнальный процессор (ЦСП). Этот этап обработки сигнала также выполняет такие функции, как выравнивание, коррекция ошибок и кондиционирование сигнала для поддержания качества передачи.

Эта внутренняя архитектура позволяет современным коммутаторам взаимодействовать с высокоскоростной оптикой, сохраняя при этом целостность сигнала по всей оптической линии связи. Она также поддерживает интеграцию технологии FR4 в форм-факторы высокой плотности, такие как QSFP-DD и OSFP, используемые в оптических платформах 400G.


🗼How 400GBASE-FR4 Works

Модуль 400G QSFP-DD FR4 передает данные Ethernet со скоростью 400 Гбит/с по дуплексному одномодовому волокну, комбинируя модуляцию PAM4 с мультиплексированием длин волн CWDM. Внутри оптического модуля высокоскоростные электрические сигналы от коммутатора преобразуются в четыре оптических канала, каждый из которых работает со скоростью 100 Гбит/с. Затем эти четыре длины волн мультиплексируются в одну пару волокон и передаются одновременно.

На приемной стороне процесс обратный: входящий оптический сигнал демультиплексируется на четыре длины волны, преобразуется обратно в электрические сигналы и собирается в исходный поток данных. Такая архитектура обеспечивает высокоскоростную передачу при минимизации количества необходимых волокон.

Как работает 400GBASE FR4

Роль модуляции PAM4

PAM4 (импульсно-амплитудная модуляция с четырьмя уровнями сигнала) — это ключевая технология, позволяющая осуществлять оптическую передачу со скоростью 400 Гбит/с без необходимости использования чрезвычайно высоких скоростей передачи символов.

Тип модуляции Битов на символ Типичное использование
NRZ 1 Устаревший Ethernet 10G / 25G
PAM4 2 Ethernet 50G, 100G, 200G и 400G

Because PAM4 encodes two bits per symbol instead of one, it effectively doubles the amount of data transmitted within the same bandwidth. This allows each optical lane in 400GBASE-FR4 to carry 100Gbps of data, making it possible to achieve 400Gbps with only four wavelengths.

Однако сигналы PAM4 более чувствительны к шуму и искажениям, чем сигналы NRZ. По этой причине современные оптические модули используют цифровую обработку сигналов и прямую коррекцию ошибок ( FEC ) для поддержания целостности сигнала во время передачи.

Технология мультиплексирования CWDM

To transmit multiple high-speed channels over a single fiber pair, 400GBASE-FR4 relies on coarse wavelength division multiplexing (CWDM).

Технология CWDM позволяет одновременно передавать отдельные потоки данных с использованием различных длин волн света. В архитектуре FR4 четыре длины волн генерируются независимыми лазерами, а затем объединяются перед передачей.

Оптическая функция Описание
Лазерная решетка Генерирует четыре длины волны CWDM.
Оптический мультиплексор Объединяет длины волн в одно волокно.
Оптический демультиплексор Разделяет длины волн на приемнике.

Этот метод мультиплексирования значительно повышает эффективность использования оптоволокна, поскольку несколько каналов передачи данных используют одну и ту же физическую волоконно-оптическую инфраструктуру. Вместо использования нескольких параллельных волокон система может передавать весь трафик через дуплексную пару волокон.

Технология CWDM особенно подходит для центров обработки данных, поскольку широкий диапазон длин волн упрощает оптическую схему и снижает температурную чувствительность.

Internal Components of a 400GBASE-FR4 Module

A 400GBASE-FR4 оптический трансивер Она объединяет несколько ключевых компонентов, обеспечивающих высокоскоростную оптическую связь. Эти элементы работают вместе, преобразуя электрические данные в мультиплексированные оптические сигналы, а затем обратно в электрическую форму на приемнике.

Компонент Функция
Массив лазеров CWDM Генерирует четыре оптические длины волны
Оптический мультиплексор/демультиплексор Объединяет и разделяет длины волн
DSP или Gearbox Выполняет преобразование и эквализацию сигнала.
Фотодетекторная матрица Преобразует оптические сигналы обратно в электрические.

Цифровой сигнальный процессор (DSP) или редуктор играют решающую роль в поддержании качества сигнала, выполняя такие задачи, как картирование полосы движения, выравнивание и коррекция ошибок. В то же время системы терморегулирования обеспечивают стабильность оптических компонентов во время высокоскоростной работы.

By integrating these technologies into compact pluggable form factors such as QSFP-DD or OSFP, 400GBASE-FR4 modules can deliver high bandwidth while maintaining compatibility with modern data center switch platforms.


🗼400GBASE-FR4 vs Other 400G Optical Standards

Различные оптические стандарты 400G разработаны для конкретных расстояний передачи, волоконно-оптической инфраструктуры и сценариев развертывания. Стандарт QDD 400G FR4 оптимизирован для линий связи средней дальности до 2 км с использованием дуплексного одномодового волокна, в то время как другие стандарты, такие как SR8, DR4 и LR4, ориентированы на более короткие или более длинные расстояния.

400GBASE FR4 против других оптических стандартов 400G

Понимание этих различий помогает сетевым архитекторам выбрать наиболее подходящую оптическую технологию 400G для своей инфраструктуры и требований к производительности.

400GBASE-FR4 vs 400GBASE DR4

Ключевое различие между FR4 и DR4 заключается в способе передачи оптических сигналов и необходимом количестве волокон. В FR4 используется мультиплексирование по длине волны через дуплексную пару волокон, тогда как в DR4 используются параллельные оптические каналы, проложенные через несколько волокон.

Параметр 400GBASE-FR4 400GBASE DR4
Расстояние передачи 2km 500m
Тип волокна Одномодовое волокно Одномодовое волокно
Количество волокон 2 волокна (дуплексные) 8 волокон (4 пары)
Оптическая технология CWDM Параллельная оптика

Поскольку трансивер DR4 использует параллельные волокна, он широко применяется в сетях связи на коротких расстояниях в центрах обработки данных, особенно в архитектуре spine-leaf, где уже развернуты волоконно-оптические ленточные кабели.

В отличие от них, FR4 требует всего два волокна, что упрощает прокладку кабелей и позволяет использовать его для более длинных соединений между зданиями или в крупных кампусных сетях.

400GBASE-FR4 vs 400GBASE LR4

В технологиях FR4 и LR4 используется мультиплексирование с разделением по длинам волн в дуплексном одномодовом волокне, но они различаются главным образом дальностью передачи и сложностью оптической конструкции.

Параметр 400GBASE-FR4 400GBASE LR4
Максимальное расстояние 2km 10km
Тип волокна Одномодовое волокно Одномодовое волокно
Технология длины волны CWDM WDM
Типичное применение Центры обработки данных Метро и транспортное сообщение с кампусом

Технология 400G LR4 разработана для передачи данных на большие расстояния, что требует более совершенных оптических компонентов и более точного контроля длины волны. В результате решения LR4 обычно используются для магистральных сетей кампусов или городских сетей, где дальность действия каналов превышает 2 км, что характерно для FR4.

FR4, с другой стороны, ориентирован на эффективное подключение на средних расстояниях, что делает его хорошо подходящим для крупномасштабных сетей центров обработки данных.

Сравнение основных оптических стандартов 400G

В экосистеме 400GbE существует несколько оптических стандартов, каждый из которых отвечает различным требованиям развертывания. В таблице ниже приведено краткое описание их основных характеристик.

Стандарт Расстояние Тип волокна соединитель
400ГБАСЭ СР8 100m Многомодовое волокно МПО
400GBASE DR4 500m Одномодовое волокно МПО
400GBASE-FR4 2km Одномодовое волокно LC
400GBASE LR4 10km Одномодовое волокно LC

Эти стандарты формируют иерархию вариантов протяженности и волоконно-оптической инфраструктуры:

  • SR8 Оптимизирован для коротких многомодовых каналов связи внутри центров обработки данных.
  • Оптика DR4 Поддерживает более длинные одномодовые соединения, но требует параллельного расположения волокон.
  • FR4 Обеспечивает баланс между дальностью действия и эффективностью использования оптоволокна с помощью мультиплексирования CWDM.
  • LR4 расширяет возможности передачи данных на большие расстояния по кампусу или в метро.

Выбрав соответствующий оптический стандарт, сетевые проектировщики могут оптимизировать как производительность, так и совместимость инфраструктуры при развертывании сетей Ethernet 400G.


🗼Advantages of 400GBASE-FR4

400GBASE-FR4 offers a practical balance between high bandwidth, fiber efficiency, and medium transmission distance. By combining PAM4 modulation with CWDM multiplexing over duplex single-mode fiber, it allows network operators to deploy 400GbE links without requiring complex parallel fiber infrastructures.

Эти характеристики делают FR4 особенно подходящим для современных центров обработки данных , облачной инфраструктуры и магистральных сетей кампусных университетов.

Преимущества 400GBASE FR4

Сниженные требования к волокну

Одним из наиболее существенных преимуществ оптики FR4 является эффективное использование волоконно-оптических ресурсов. Вместо использования множества параллельных волокон, эта технология передает все четыре оптических канала через одну дуплексную пару волокон.

Стандарт Количество волокон Тип соединителя
400GBASE DR4 Волокна 8 МПО
400ГБАСЭ СР8 Волокна 16 МПО
400GBASE-FR4 Волокна 2 LC

Поскольку для FR4 требуется всего два волокна, это упрощает проектирование кабельной системы и снижает потребность в высокоплотных оптоволоконных магистралях MPO. Это может быть особенно полезно в условиях ограниченной оптоволоконной инфраструктуры или там, где модернизация существующей кабельной системы обойдется дорого.

В результате многие сети могут развертывать соединение 400GbE, продолжая при этом использовать стандартные дуплексные одномодовые оптоволоконные линии связи.

Экономически эффективная архитектура WDM

Еще одним преимуществом FR4 является использование мультиплексирования длин волн CWDM , что обеспечивает более простую оптическую архитектуру по сравнению с технологиями, использующими более плотное распределение длин волн.

Характеристика Проектирование на основе CWDM Параллельная оптика
Использование волокна Высокий Средняя
Сложность оптических компонентов Средняя Низкая
Требования к кабелям Минимальные Высокая

Длины волн в CWDM-модуляции расположены на относительно большом расстоянии друг от друга, что упрощает конструкцию лазера и терморегулирование. Это позволяет модулям FR4 обеспечивать высокие скорости передачи данных при сохранении приемлемой сложности оптических компонентов.

В то же время, мультиплексирование по длине волны обеспечивает возможность совместного использования одной и той же пары волоконно-оптических кабелей несколькими каналами передачи данных, повышая общую эффективность сетевой инфраструктуры.

Идеальный баланс между досягаемостью и плотностью

400GBASE-FR4 is designed to support medium-range optical links up to 2km, filling an important gap between short-reach and long-distance 400G standards.

Оптический стандарт Максимальный охват Типичное развертывание
400ГБАСЭ СР8 100m Внутри центров обработки данных
400GBASE DR4 500m Межстоечные соединения центров обработки данных
400GBASE-FR4 2km Межзданиевые каналы связи для центров обработки данных
400GBASE LR4 10km Сети кампуса и метро

Благодаря радиусу действия в 2 км, FR4 может поддерживать широкий спектр сценариев, таких как межзданиевые соединения центров обработки данных, сети агрегации кампуса и крупномасштабная облачная инфраструктура.

Кроме того, модули FR4 широко доступны в высокоплотных подключаемых форм-факторах, таких как QSFP-DD и OSFP, что позволяет сетевым операторам развертывать сотни портов 400G в современных коммутационных платформах.

Together, these advantages make 400GBASE-FR4 an important technology for scaling high-speed Ethernet networks while maintaining efficient use of fiber infrastructure.


🗼Typical Applications of 400GBASE-FR4

400GBASE-FR4 is primarily used in medium-reach high-bandwidth optical links that require efficient fiber usage. With support for up to 2km transmission over duplex single-mode fiber, it fits well between short-reach parallel optics and longer-distance metro optics.

Благодаря тому, что для его работы требуется всего два волокна, обеспечивая при этом пропускную способность 400 Гбит/с, технология FR4 широко используется в современных архитектурах центров обработки данных, крупных кампусных сетях и облачных инфраструктурных средах.

Типичные области применения 400GBASE FR4

Соединение центров обработки данных (DCI)

One of the most common applications of 400GBASE-FR4 is соединение центров обработки данных в пределах одного кампуса или между близлежащими зданиями. Многие крупные центры обработки данных состоят из множества объектов, распределенных по кампусу, что требует высокоскоростных каналов связи между ними.

Тип соединения Типичное расстояние Подходящий стандарт
Внутристойка <10м ЦАП / АОК
Межстоечный 50-100m 400ГБАСЭ СР8
Центр обработки данных, межздательный комплекс 500 м – 2 км 400GBASE-FR4

В этих сценариях FR4 обеспечивает достаточную дальность связи для соединения отдельных серверных залов или зданий, избегая при этом необходимости в параллельных оптоволоконных магистралях. Его дуплексная оптоволоконная конструкция позволяет операторам повторно использовать существующую одномодовую инфраструктуру, одновременно увеличивая пропускную способность сети до 400 Гбит/с.

Архитектуры центров обработки данных Leaf–Spine

В современных центрах обработки данных часто используется архитектура spine-leaf для поддержки интенсивного трафика между серверами и системами хранения данных. В таких средах требуются высокоскоростные каналы связи между агрегирующими коммутаторами.

Типичные точки развертывания FR4 включают:

  • Взаимосвязи между позвонками
  • Основные агрегационные слои
  • Удлинение соединений между листом и позвоночником в крупных медицинских учреждениях.

Эти каналы связи часто выходят за пределы досягаемости стандартов ближнего действия, таких как SR8 или DR4, что делает FR4 подходящим решением, когда дальность передачи приближается к нескольким сотням метров или превышает их.

Поскольку в FR4 используется дуплексное LC-волокно вместо волоконно-оптических матриц MPO, это также может упростить прокладку кабелей в условиях высокой плотности коммутации.

Корпоративные и облачные сетевые магистрали

Beyond hyperscale data centers, 400GBASE-FR4 is also used in enterprise and cloud backbone networks where high-capacity links are required across large facilities.

Среда развертывания Типичный вариант использования Диапазон расстояний
Корпоративный кампус Основная сеть, магистральная сеть 500 м – 2 км
Облачные дата-центры Межздательная агрегация 1–2км
Исследование или HPC Сети Высокопроизводительные основные каналы связи До 2km

В таких условиях FR4 позволяет организациям масштабировать пропускную способность сети без развертывания большого количества параллельных оптоволоконных кабелей. Это особенно полезно в кампусах, где оптоволоконная инфраструктура уже может быть проложена между зданиями.

As a result, 400GBASE-FR4 has become a practical option for upgrading high-capacity backbone links while maintaining compatibility with standard single-mode fiber infrastructure.


🗼Deployment Considerations for 400GBASE-FR4

Deploying 400GBASE-FR4 links requires careful planning of fiber infrastructure, equipment compatibility, and thermal conditions. Although FR4 simplifies cabling by using duplex single-mode fiber, high-speed 400GbE transmission still demands proper network design to ensure stable performance and signal integrity.

Вопросы развертывания 400GBASE FR4

Понимание этих аспектов развертывания помогает сетевым инженерам создавать надежные оптические каналы связи 400G и избегать распространенных проблем интеграции.

Требования к волоконно-оптической инфраструктуре

400GBASE-FR4 operates over duplex single-mode fiber, typically using OS2 fiber that supports long-distance transmission and low затуханиеПравильный выбор оптоволокна и планирование бюджета канала связи имеют решающее значение для достижения полной дальности действия в 2 км.

Параметр Типичное требование
Тип волокна Одномодовое волокно (OS2)
Тип соединителя Дуплексный ЖК
Максимальный охват 2km

При развертывании линий связи FR4 инженерам следует оценить несколько факторов, связанных с оптоволокном:

  • Бюджет потерь связи: Убедитесь, что общие оптические потери (затухание в волокне, разъемы и соединения) остаются в пределах допустимого диапазона.
  • Качество разъема: Некачественные или загрязненные разъемы могут значительно увеличить вероятность поломки. вносимые потери.
  • Маршрутизация оптоволокна: Чрезмерные изгибы или слишком тугая укладка кабеля могут привести к дополнительному затуханию сигнала.

Поддержание чистоты разъемов и соблюдение надлежащих правил обращения с волокном особенно важны в высокоскоростных оптических сетях.

Форм-факторы приемопередатчиков

400GBASE-FR4 optics are typically available in high-density подключаемые трансиверы Форм-факторы, разработанные для современных коммутаторов и маршрутизаторов центров обработки данных.

Форм-фактор Типичная платформа
QSFP-DD Коммутаторы высокой плотности 400G
OSFP Гипермасштабные платформы для центров обработки данных

Эти форм-факторы позволяют коммутаторам поддерживать несколько портов 400G в компактном корпусе, что обеспечивает возможность развертывания крупномасштабных сетей.

При выборе модулей FR4 следует учитывать следующие факторы совместимости:

  • требования к встроенному программному обеспечению производителя коммутатора
  • Поддержка кодирования или взаимодействия приемопередатчика
  • Конфигурация портов для работы в режиме 400 Гбит/с Ethernet.

Для стабильного установления связи необходимо обеспечить, чтобы оптический модуль и коммутационная платформа поддерживали одни и те же спецификации интерфейса.

Потребление энергии и тепловой расчет

Оптические модули 400G потребляют значительно больше энергии, чем модули с более низкой скоростью передачи данных, из-за высокоскоростной обработки сигналов и наличия множества оптических каналов. Поэтому для стабильной работы крайне важно обеспечить надлежащее управление тепловым режимом.

Тип оптического модуля Типичная потребляемая мощность
Оптический модуль 100G ~3–4 Вт
Модуль 400G FR4 ~10–12 Вт

В связи с повышенным энергопотреблением сетевое оборудование должно обеспечивать:

  • Адекватный воздушный поток через порты коммутатора.
  • Надлежащее охлаждение на уровне стойки
  • Достаточная подача питания на разъемы приемопередатчика.

В условиях высокой плотности коммутаторов одновременное использование большого количества трансиверов 400G QSFP-DD может увеличить общую тепловую нагрузку. Разработка стоек с соответствующим направлением воздушного потока и мощностью охлаждения помогает поддерживать стабильную работу оптических систем.

By considering fiber infrastructure, hardware compatibility, and thermal requirements during deployment, organizations can ensure that 400GBASE-FR4 links operate reliably in high-capacity Ethernet networks.


🗼Future Outlook for 400GBASE-FR4

As network traffic continues to grow across cloud platforms, artificial intelligence workloads, and large-scale data processing systems, Ethernet speeds are steadily moving toward higher capacities. Within this evolution, 400GBASE-FR4 is expected to remain an important optical interface for medium-reach links, particularly in environments that require efficient fiber utilization and scalable bandwidth.

Сочетание дуплексного одномодового оптоволоконного соединения, мультиплексирования CWDM и дальности передачи в 2 км делает FR4 хорошо подходящим для современных сетей центров обработки данных высокой плотности.

Перспективы развития 400GBASE FR4

Растущее внедрение в гипермасштабных центрах обработки данных

Многие гипермасштабные и облачные центры обработки данных переходят от архитектур 100GbE и 200GbE к коммутационным матрицам 400GbE. В таких условиях FR4 предлагает практическое решение для оптических каналов связи средней протяженности между коммутационными уровнями и внутри крупных сетей.

Этап модернизации сети Типичная скорость соединения Общий оптический стандарт
Раннее развертывание облачных решений 40G / 100G LR4, SR4
Крупномасштабные дата-центры 100G / 200G CWDM4, DR4
Современные сверхмасштабные ткани 400G FR4, DR4

Поскольку FR4 обеспечивает большую дальность действия, чем DR4, при использовании только дуплексной пары волокон, он часто применяется для межзданийного соединения и расширенных каналов агрегации в крупных центрах обработки данных.

По мере масштабирования облачной инфраструктуры способность обеспечивать высокую пропускную способность при эффективном использовании оптоволокна останется ключевым преимуществом.

Взаимодействие с оптикой следующего поколения 800G

Разработка сетевых технологий 800GbE уже ведётся, и многие принципы проектирования, использованные в FR4, распространяются на эти высокоскоростные оптические интерфейсы.

Поколение Ethernet Оптические дорожки Типичная архитектура
400G Ethernet 4 × 100 Гбит/с PAM4 + CWDM
800G Ethernet 4 × 200 Гбит/с или 8 × 100 Гбит/с Расширенная модуляция PAM4 + WDM

В будущих оптических модулях, таких как 800G FR4, по-прежнему используются аналогичные концепции:

  • Многоканальные каналы с разной длиной волны
  • Модуляция PAM4
  • Мультиплексирование длин волн по дуплексному одномодовому волокну

Такая технологическая преемственность позволяет разработчикам сетей переходить к более высоким скоростям, сохраняя при этом привычные оптические архитектуры.

As a result, 400GBASE-FR4 not only supports current high-capacity networks but also serves as an important stepping stone toward next-generation Ethernet technologies.


🗼FAQs About 400GBASE-FR4

What does FR4 mean in 400GBASE-FR4?

FR4 refers to a fiber-based Ethernet interface that uses four optical wavelengths to transmit data. In the 400GBASE-FR4 standard, each wavelength carries 100Gbps, delivering a combined total of 400Gbps over duplex single-mode fiber.

What wavelengths are used in 400GBASE-FR4?

400GBASE-FR4 uses four CWDM wavelengths centered around 1271nm, 1291nm, 1311nm, and 1331nm. These wavelengths are multiplexed into a single fiber pair using coarse wavelength division multiplexing technology.

How many fibers does 400GBASE-FR4 require?

400GBASE-FR4 operates over two fibers (a duplex fiber pair). This design allows four optical channels to share the same fiber pair through wavelength multiplexing, reducing cabling complexity compared with parallel optical standards.

What connector type is used for 400GBASE-FR4?

Most 400GBASE-FR4 optical modules use a duplex LC connector. This connector type is widely supported in single-mode fiber networks and simplifies integration with existing fiber infrastructure.

Is 400GBASE-FR4 compatible with QSFP-DD switches?

Yes. Many QSFP-DD and OSFP transceivers implement the 400GBASE-FR4 optical interface, allowing them to operate in 400GbE switch ports that support these form factors.

What is the typical use case for 400GBASE-FR4?

400GBASE-FR4 is commonly used for data center interconnect, spine-layer aggregation links, and campus backbone connections where transmission distances can reach up to 2km over single-mode fiber.


🗼Conclusion

400GBASE-FR4 has become an important optical interface standard for modern high-speed Ethernet networks. By combining PAM4 modulation with CWDM wavelength multiplexing, it enables 400Gbps transmission over duplex single-mode fiber with a reach of up to 2km. This architecture allows network operators to achieve high bandwidth while maintaining efficient fiber utilization and simplified cabling infrastructure.

По сравнению с другими оптическими стандартами 400G, FR4 обеспечивает практичный баланс между дальностью передачи, эффективностью волокна и гибкостью развертывания. Его способность работать по стандартной дуплексной оптоволоконной паре LC делает его особенно подходящим для межсоединений центров обработки данных, крупных кампусных сетей и облачной инфраструктуры, где требуются высокоскоростные каналы связи средней дальности.

As data centers continue to scale and transition toward higher-speed architectures, technologies such as 400GBASE-FR4 play a key role in supporting the growth of modern Ethernet networks while maintaining compatibility with existing fiber infrastructure.

Для организаций, планирующих развертывание сети 400G, изучение надежных и совместимых оптических модулей является важным шагом в построении стабильных сетевых каналов. Более подробную информацию о совместимых высокопроизводительных оптических трансиверах можно найти на сайте [ссылка на сайт]. LINK-PP Официальный магазингде представлен широкий спектр решений, разработанных для современных сетей центров обработки данных.

Далее: Выберите → Купить

Следуйте инструкциям по техническим характеристикам — используйте эти выходы, когда будете готовы составить список подходящих компонентов.

  1. Просмотрите эту категорию

    Откройте 400G QSFP-DD/OSFP/QSFP112, чтобы отфильтровать характеристики, соответствующие вашей спецификации.

    Просмотрите 400G QSFP-DD/OSFP/QSFP112
  2. Запросить предложение

    Присылайте номера деталей или OEM-коды, если хотите получить ценовое предложение — это ни к чему вас не обязывает.

    Запросить предложение