Отраслевые MSA по оптике: CWDM4, PSM4, 100G Lambda, ZR/ZR+

Съёмный модуль определяют документы трёх видов. MSA форм-факторов (SFP, QSFP-DD, OSFP) фиксируют механику и электрические контакты; спецификации управления (SFF-8472, SFF-8636, CMIS) — карту памяти; а оптический интерфейс — длины волн, мощности, дальность, кодирование — приходит либо из формального стандарта (IEEE 802.3 для Ethernet, T11 для Fibre Channel, IBTA для InfiniBand, ITU-T для транспорта), либо из интерфейсного MSA: соглашения группы вендоров о PMD, который органы стандартизации (ещё) не написали. Многие из самых распространённых дата-центровых модулей — интерфейсы MSA, и их имена стоят на наклейке, в кодах SFF-8024 и в применениях CMIS.

Зачем существуют интерфейсные MSA

IEEE стандартизирует небольшой набор дальностей на скорость (для 100G: SR4, LR4, ER4 и позже DR, FR1, LR1). Операторам нужны были более дешёвые варианты на 2 км и 500 м, дуплексный многомод, двунаправленное волокно и когерентный DWDM в съёмном модуле — и вендоры писали MSA за месяцы, а не за годы проекта IEEE. Несколько из них позже приняты или вытеснены клаузами IEEE, но имена MSA прижились.

Каталог

MSA / группа	Основан	Определяет	Среда и дальность	Коды
10x10 MSA	2011	100G как 10 × 10G длин волн (CFP)	SMF 2 / 10 / 40 км	наследие
100G PSM4	2014	4 × 25G параллельный одномод, 1310 нм, MPO	SMF 500 м	Table 4-4 07h
100G CWDM4	2014	4 × 25G на CWDM 1271–1331 нм, дуплекс LC	SMF 2 км	06h
CLR4 Alliance	2014	вариант CWDM4, рассчитанный на работу без FEC	SMF 2 км	17h
SWDM Alliance	2015	40G/100G SWDM4: 4 длины волны 850–940 нм на дуплексном MMF	OM4/OM5 100–150 м	1Fh / 20h
4WDM MSA	2017	100G 4WDM-10 / -20 / -40 на длинах волн LAN-WDM	SMF 10 / 20 / 40 км	22h–24h
100G Lambda MSA	2017	100G на длину волны PAM4: 100G-FR, 100G-LR, 400G-FR4, 400G-LR4-10, позже 100G-ER1-30/40	SMF 2 / 10 / 30–40 км	26h, 27h, 48h, 49h
400G BiDi MSA	2018	400G-BD4.2 — 8 × 50G на 4 дуплексных парах MMF, две длины волны на волокно	MMF 70–150 м	стал IEEE 400GBASE-SR4.2
OIF 400ZR	IA 2020	когерентный DWDM 400G (16QAM, CFEC) в QSFP-DD/OSFP, усиленная метро-сеть	SMF 80–120 км с усилением	4Ah (400GBASE-ZR в IEEE)
OpenZR+ MSA	2020	расширяет 400ZR: oFEC, мультискорость 100–400G, большая дальность, QPSK/8QAM/16QAM	SMF региональные	применения CMIS
OpenROADM MSA	2016	операторский когерент 100–400G плюс YANG-модели открытой линейной системы	SMF дальняя связь	применения CMIS
800G Pluggable MSA	2019	800G-FR4 (4 × 200G, 2 км) и 800G-PSM8 / DR8 (8 × 100G, 500 м)	SMF	медиа-ID 800G
OpenEye MSA	2019	аналоговая (без DSP) оптика PAM4 50G–400G ради мощности и задержки	SMF / MMF	вендорские
COBO	2015	форм-фактор и управление бортовой оптики (использует CMIS)	—	идентификаторы класса 02h
CFP MSA	2009	форм-факторы CFP / CFP2 / CFP4 / CFP8 для 40G–400G, включая когерентные CFP2-DCO/ACO	—	форм-фактор
25G / 50G Ethernet Consortia	2014 / 2016	одноканальный 25G и 50G Ethernet раньше IEEE 802.3by / 802.3cd	—	приняты IEEE
QSFP-DD, OSFP, SFP-DD, DSFP MSA	2016–2018	форм-факторы и (вместе с OIF) управление CMIS/MIS	—	Форм-факторы

Годы — основание или первый выпуск каждой группы; точные даты и ревизии — на сайтах MSA.

MSA против IEEE: ловушки совместимости

Пара	Совместимы?	Почему
100G CWDM4 ↔ 100G CLR4	обычно	те же длины волн; CLR4 задаёт работу без FEC — настройки FEC хоста должны совпасть
100G CWDM4 ↔ 4WDM-10	нет	4WDM использует длины волн LAN-WDM (1295–1310 нм), не CWDM
100G PSM4 ↔ 100GBASE-DR4 / breakout 400G DR4	нет	PSM4 — 4 × 25G NRZ; DR — 100G PAM4 на волокно
100G-FR / 100G-LR (Lambda MSA) ↔ 100GBASE-FR1 / LR1 (IEEE)	да	IEEE принял параметры MSA
400G-FR4 (MSA) ↔ 400GBASE-FR4 (IEEE)	да	то же
400ZR ↔ OpenZR+	только в режиме 400ZR	модули ZR+ обычно поддерживают и применение 400ZR
40G SWDM4 ↔ 40GBASE-SR4	нет	дуплексный MMF с 4 длинами волн против параллельного MPO

Всегда читайте код соответствия модуля, а не маркетинговое имя: Коды соответствия, Несовпадения физического уровня.

Где встречается эта оптика

Leaf/spine дата-центров — PSM4 и CWDM4 доминировали на 100G; 400G-FR4/DR4 и 800G-DR8 идут тем же путём (Оптические интерфейсы Ethernet).
Кампус и корпоративный MMF — SWDM4 и BiDi ради повторного использования дуплексного OM3/OM4 под 40G/100G.
Метро и DCI — 400ZR/ZR+ заменяют транспондеры съёмными модулями (Когерент и дальняя связь).
AI-кластеры — 800G DR8/2×FR4 по 800G MSA и IEEE 802.3df (Оптика в AI-фабриках).

В CodingBox

CodingBox называет интерфейсы MSA по их кодам SFF-8024 и ID применений CMIS на Check transceiver — 100G CWDM4, 400G-FR4, 400ZR, — так что реальный интерфейс модуля виден независимо от надписи на наклейке.