光トランシーバーのForm Factor規格（その2）：光伝送技術を知る（10） 光トランシーバー徹底解説（4）（1/3 ページ）
前回に続き、光トランシーバーのForm Factor規格を紹介する。
前回に続き、光トランシーバーの主なForm Factor規格をまとめる。
（4）40G光トランシーバーForm Factor
10G光トランシーバーでは、MSA（Multi-Source Agreement）がシステムベンダーとサプライヤー双方に有益であり、市場拡大やビジネス戦略として重要であることが認識された。
だが、次世代40Gは期待したほど大きな市場規模とはならなかった（筆者も現場にいたので、なぜそうなったかについてはいろいろ意見もあるのだが、また別の機会に執筆したい）。一方で、市場規模こそ、10Gほどではなかったが、40Gによってハイパースケールデータセンターが生まれたことは確かである。
40Gは巨大なファイバーインフラを有するテレコムで必要とされ、伝送システムやルーターで300-pin MSAトランシーバーが採用された。
データコム光トランシーバーではVCSEL（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）や回路基板は高速化が困難であったため10G×4でリンクを定義したが、これを実現するQSFP+が規格化された。
一方、2010年初頭にハイパースケールデータセンター実現の構想が練られ、テレコム同様ファイバーはインフラとして20年、つまり光技術の4〜5世代使用される前提でシングルモードファイバー（SMF）化が必須であった。このため、IEEE 802.3のSMF10kmの規格LR4（10Gx4CWDM）を、必要な2kmにしたカスタム仕様、通称LR4 LITEが採用され、QSFP+が水面下で大量に供給された（数年間の秘密保持は筆者には奇跡としか思えないが）
300-PIN MSA Optical Transceiver
2000年ごろからテレコムやルーター応用分野で10Gの次世代として40Gが開発された。それをサポートしたのが300-pin MSAであった。
最初はルーター向けに2kmの40G NRZが開発された。当時40G NRZの1310nm EA-DFBは開発初期であったため、サプライヤーが複数あった1550nmが採用された。大規模ルーター内や伝送システム局内光配線で採用され市場に出回った。
また、LNが搭載可能なサイズであったため、40G DPSK、DQPSKなどの伝送方式によるテレコム応用にも使用された。
【300-pin MSA】
10G同様、300-pinコネクターを使用したz-Pluggable （PCBに垂直に挿抜）のOn-board Optics。ただし、10Gと40Gはピンコパティブルではない。
- 16データ電気入出力＋クロック （3Rトランシーバー）
- LN、EMLやDFBなどさまざまな光デバイスに対応し長距離から短距離応用（ITU-T、IEEE802.3仕様）
- ピッグテール光ファイバー入出力（光コネクター無依存）
- OIF SFI-5
- I2Cシリアルインタフェース
- Specification Documentはこちら
【QSFP+ Optical Transceiver】
10G×4の光モジュールのForm Factorとして採用されたのがQSFP+（Quad SFP+）である。最初に2004年に規格化されたQSFP（4x1G） MSA仕様を、SFF委員会にて40Gに採用したものだ。
QSFP+は、VCSELを使用した10Gを4本接続するためにBreak out fiber cableとともに使用された。前述したように、2010年に入ってシングルモードファイバー（SMF）を採用したハイパースケールデータセンターでは、カスタム仕様LR4 LITEのQSFP+がキーコンポーネントとして採用され、大量に使用された。
| 項目 | 説明 |
|---|---|
| 規格文書 | SFF-8436 |
| 光インタフェース | MPO connector (IEC 61754-7) Dual LC (IEC 61754-20) |
| 電気インタフェース | 38-pinコネクターはMSAで定義 トランシーバーピン配置を図3に示す |
| 機械的仕様 | モジュール外形仕様を図4に示す コネクターを図5に示す モジュールを挿入するケージを図6に示す |
| 管理インタフェース | 2-wire serial interface （EEPROMインタフェース） |
| 製品例 | II-VI（元Finisar）のSR4製品例、LR4製品例、LR4-LITEの製品例 |
【QSFP+ の拡張（QSFP+10、QSFP+28、QSFP+14）】
QSFP28は、QSFP+を4×28Gに拡張したモジュールで100GbEの主要なForm Factorだ。さらに、OIFで112Gの電気インタフェースとIEEE 802.3cuの100G per Lambdaが規格化されれば、QSFP112が400GbEのForm Factorとして規格化されるだろう。
QSFPの規格の体系を図7に示す。
QSFP+は4×1GのQSFP MSA規格を4x10Gに拡張したものであった。QSFP MSAの規格はSFF委員会ではINF-8438で採用されている。
- INF-8438: QSFP (Quad Small Formfactor Pluggable) Transceiver/（※再記述になるがQSFP+の規格がSFF-8436）
- SFF-8436: QSFP+ 4X 10 Gb/s Pluggable Transceiver/
2014年にSFP+同様規格の体系化が行われた。関連規格は下記の通り。
外形寸法規格等（SFF-8661）、電気・光インタフェース等（SFF-8679）、管理インタフェース規格（SFF-8636）は共通である。カードエッジのピンの長さ（接触順位）はSFF-8661にある。また、カードエッジのピンアサインや機能、電源仕様、タブのカラーコード、光レセプタクル仕様などはSFF-8679に記述されている。
少し混乱したのが、ケージと電気コネクターである。4×28Gへの拡張においてより厳しくなるEMIの規格を満たすために新しいStyle Aという規格ができた。それに対し、ケージを共通にし、コネクターを工夫し、従来のケージでもEMI対応したStyle B規格ができた。バックワードコンパティを重要視する場合Style Bが使用される。
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