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100GCPAK光模块未来市场前景分析

导读

2013年3月，思科推出了独家研发的100G光模块CPAK，适用于企业网与服务供应商数据中

心以及边缘网络的连接，为100G提供了高密度连接解决方案。时至今日，在科技飞速发展

的大背景下，CPAK能否在竞争激烈的市场上保持一席之地呢？

随着公共云、物联网（IoT）、人工智能（AI）的发展，100G网络系统开始大规模部署，

100G光模块的市场正在到来。目前市场上主流的100G光模块有CXP光模块、

CFP/CFP2/CFP4光模块和QSFP28光模块等。2013年3月，思科推出了独家研发的100G光模

块CPAK，适用于企业网与服务供应商数据中心以及边缘网络的连接，为100G提供了高密度

连接解决方案。时至今日，在科技飞速发展的大背景下，CPAK能否在竞争激烈的市场上保

持一席之地呢？

100GCPAK光模块是什么？

CPAK是思科专有的100G封装，但它整合了几个不同的IEEE标准接口，其中包含了

100GBASE-SR10、100GBASE-ER4L、100GBASE-LR4、10x10G-ERL、10x10GBASE-LR，从而满足

在不同距离和光纤类型上100G的传输。CPAK模块可支持10×10Gbps和4×25Gbps两种并

行通道模式，从而实现100G传输，同时也可通过高密度MPO-24分支跳线向下支持1分

10×10G的输出模式。100GCPAK光模块可以用在思科交换机或路由器的端口上，最独特的

优势之一就是应用了CMOS光子学技术，CPAK因此有了更高的端口密度。思科的CPAK模块

同时将高密度与高带宽结合起来，在QSFP28封装出现之前它也是市面上功耗最低的100G封

装类型。具体的CPAK光模块种类与差异请看下表。

CPAK有哪些特征与优势？

应用CMOS光子学

上文中已经说过思科独有的CPAK光模块有其独特的优势，它是第一种使用CMOS制造工艺的

100G光模块，并因此实现了高效低功耗的光学电路。CMOS光子学也被称为硅光子学，是一

种采用高度集成的电路元件，高效操纵光子流动以代替电子，再将整个电路直接印制在硅片

上来制造光学器件的技术。100GCPAK运用CMOS光子学技术，占用空间更小，端口密度更

高，从而实现了高效低功耗的光学电路。

灵活的端口选择

CPAK模块可满足多种距离和光纤类型的要求。不同CPAK模块的传输距离不等，CPAK-100G-

SR10的传输距离可达70m，CPAK-100G-ER4L和CPAK-10X10G-ERL的传输距离甚至能达到

25km。就连接器和线缆而言，CPAK可与双工SC/PC连接器、双工LC连接器、MTP/MPO-24连

接器和MTP/MPO-24连接器搭配使用。此外，CPAK具有很强的互通性。一般情况下100G的

不同模块类型都能在同样的标准和相同传输速率情况下互通。因此，100GBASE-LR4模块无

论是CFP封装、CFP2、CFP4还是CPAK封装情况下都是互通的。

小尺寸与低功耗

CFP封装可以说是100G光模块的先驱，但由于尺寸过大，无法满足高密度数据中心的要

求。因此，后续开发了尺寸更小的CFP2和CFP4，CPAK是在CFP2之后问世的。对比CPAK模

块和CFP模块可以发现CPAK的体积不到CFP的1/3，功耗也不到CFP的1/3。和CFP2比较

你会发现CPAK光模块的体积要小20％，功耗降低了40％。换句话说，如果把数据中心交换

机上使用的CFP2模块替换成CPAK，你会得到多出20％的端口密度和前端面板带宽。但和

CFP4和QSFP28封装相比，CPAK的功耗要更大些。

100GCPAK光模块和100GQSFP28光模块的区别是什么？

下表展示了100G光模块各封装（CFP、CXP、CPAK、CFP2和QSFP28）之间的区别。

下面详细介绍一下100GCPAK光模块和100GQSFP28光模块之间的区别。

QSFP28光模块因其小尺寸和低功耗的特点，被广泛认为是最具潜力的100G光模块。就封装

而言，QSFP28比CPAK模块要更紧凑，在功耗方面，思科CPAK100GBASE-LR4模块与带SC

连接器的标准化单模光纤搭配可传输10km，额定功耗小于5.5W；QSFP28100GBASE-LR4