全球數據中心以太網交換機市場展望：到2025年800G將超過400G

2023-07-23 09:20:42來源：千家網關鍵詞：以太網交換機數據中心閱讀量：25320

導讀：到2025年800Gbps將超過400Gbps。這一容量上的突破將引領行業進入數據中心800G收發器時代。

　　隨著5G網絡、存儲介質和計算能力等基礎技術的進步，數據中心有望實現前所未有的吞吐量水平。大型企業，尤其是互聯網行業的企業，對高速率、大帶寬、低時延、低功耗的以太網的需求越來越大。

　　為應對快速發展的需求，業界領先公司思科研發出首款800G數據中心交換機，經過100%線速轉發和流量驗證等一系列測試，結果表明該交換機對大容量交換芯片、高速接口和大容量互連解決方案具有很強的適應性。

　　根據著名研究公司Dell'Oro Group發布的以太網交換機數據中心五年預測報告顯示，2021年至2026年，全球數據中心以太網交換機市場的復合年增長率預計將接近兩位數。未來五年，該領域的累計支出預計將達到近1000億美元。400Gbps及更高速度將占據一半的市場份額，到2025年800Gbps將超過400Gbps。這一容量上的突破將引領行業進入數據中心800G收發器時代。

　　傳統光模塊

　　傳統的光模塊是封裝III-V族半導體芯片、電氣芯片、光器件等分立器件的器件。它本質上是對光信號進行調制和接收，實現光電轉換。相比之下，硅光子技術利用激光束而不是電子信號進行數據傳輸。硅光子學將光學器件和電子元件集成到單個獨立的微芯片中，從而實現光信號處理和電信號處理的深度集成。這種轉變從傳統光模塊的“電互連”轉向真正的“光互連”。

　　硅光子收發器的優點

　　硅光子集成具有多種優勢，包括高帶寬、低功耗和高集成密度。然而，最顯著的優勢是其成本效益。在典型的光學模塊中，光學芯片的成本約占40%，激光器的成本約占20%。如果能夠降低占成本75%的激光器成本，則可以使光學模塊的整體成本降低15%。

　　隨著模塊中采用硅光子技術，由于芯片上調制器和無源光路的高度集成，芯片的成本也將大幅下降。隨著光模塊向400G和800G光模塊演進，硅光子模塊的成本和技術優勢會逐漸變得更加突出。

　　800GBASE-R標準

　　最新的800GBASE-R標準對現有 400GbE 邏輯框架進行了修改，以便在 8 個物理通道(每個通道運行速度為 106Gbps)上分發數據。這意味著，從技術上講，傳輸速率比800G收發器更快。該新標準的主要目標是以最小的成本實現最大速度要求。與400G標準相比，800G標準包括兩個新的規范：媒體訪問控制(MAC)和物理編碼子層(PCS)。基于800G光模塊標準，目前市場上的光模塊主要有兩類：

　　800G-SR8：這是一款專為短距離 (SR) 應用而設計的 8x100G 光模塊。它采用單模光纖解決方案，可實現60至100米的鏈路距離。

　　800G-FR4：該模塊屬于4x200G類型，需要新的前向糾錯(FEC)機制。

　　1.6T以太網

　　隨著數據密集型應用的需求不斷增加以及用戶對速度的不斷追求，市場和技術不斷創新，很快就會有1.6T以太網數據速率的行業標準。

　　在1.6T以太網技術的研究中，從技術角度來看有幾點需要注意。

　　首先，在集成 PMA(MAC、PCS 和物理介質附件)時確保最佳性能非常重要。其次，必須考慮與不同供應商的子層的兼容性，以避免對互操作性產生任何影響。第三，1.6T以太網會有多種配置，選擇最適合大多數人需求的配置方案至關重要。

　　最初，1.6T設計將基于100G SerDes，要求PCS支持16通道。隨著200G SerDes標準的演進，PCS將需要支持PAM4或PAM6 SerDes。盡管1.6T以太網的標準尚未最終確定，但管理大量數據和優化連接顯然需要一些工程創造力。

　　總結

　　隨著互聯網流量的激增和帶寬的快速增長，數據中心的能源消耗問題變得更加突出。節能環保的數據中心必然成為趨勢，在高性能和低功耗之間取得平衡和突破將是一個挑戰。滿足綠色、低碳、高效、高速、高性價比數據中心的需求也將構成挑戰。而且，隨著800G光模塊的廣泛采用和1.6T的發展，以及光模塊和交換機的技術迭代，如果用戶誤判過渡時間，可能會導致明顯的成本差異，給用戶帶來很大的困難。

　　原標題：數據中心800G收發器市場展望

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