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【光通讯】100G增长助推400G及以上演进

日期: 2017-08-16
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数据中心和网络中100G连接的广泛部署正在驱动400G解决方案需求增长,并为400G器件开发提供资金来源。那些已经成功开发出具有竞争力的100G光模块和组件的供应商,在扩充100G产能的同时,也在开发更低成本100G解决方案,并引入25G、50G、200G、400G和600G产品。

【光通讯】100G增长助推400G及以上演进

第一个100G以太网解决方案于2010年面世。从那时起,受到成本高昂的光模块和需求的限制,100G出货量增长缓慢。到2016年,QSFP28光模块的推出显著降低了100G端口成本,超大型数据中心运营商朝云服务的迁移则带来了巨大需求。


因此,2017年被证明是100G以太网的“曲棍球*”一年,光模块厂商正努力满足市场需求。现阶段,光模块和器件供应商的重点是增加100G产能和降低成本,以此从这波需求中“套现”。其降低成本的方法包括创新的模块封装、硅光子学、较小尺寸模块如SFP-DD,以及减少通道数/波长数。


第一款应用于数据中心和企业的400G光模块是CFP8封装模式,并正在实现商用。下一代将采用QSFP-DD或OSFP。采用DP-QPSK相干接收器的100G已经广泛应用于数据中心互连、城域网和长途网。


增强型DSP现在可以通过16QAM调制实现200G,而下一代可以通过64QAM调制支持400G和600G。这些发展对于满足数据中心之间的带宽需求至关重要。


为100G数据中心和企业应用提供QSFP28模块和有源光缆的厂商近30家。许多厂商还推出了支持25G以太网到服务器的SFP28模块。一些厂商可以提供100G CFP、CFP2、CFP4和CXP模块。


QSFP28中出货量最大的是应用于超大规模数据中心和其他应用的PSM4和CWDM4端口。厂商推出的第一款200G光模块采用QSFP56封装和PAM4编码,或QSFP-DD封装和两个100G端口。


数据中心互连、城域和长途系统使用集成到线路卡模块或可插拔CFP-DCO模块中的DSP。大多数领先的电信系统制造商都有自己的DSP设计。有几家公司使用集成在线卡上的DSP和只包含模拟和光学组件的可插拔CFP2-ACO模块。这是开发下一代400/600G DSP设计、200G CFP2-DCO模块和400G模块的供应商的重要创新领域。


最新一代器件是采用16nm CMOS技术,下一代DSP预计将采用7nm技术。PAM4 PHY和50G CDR可以实现双波长100G和四波长200G解决方案。下一代组件将支持单波长100G。


数据中心和其他应用市场对100G的需求非常强劲,随着模块成本的下降和产能逐渐提升到满足需求,2018年的100G光模块市场将竞争激烈。


目前,200G和400G的第一个解决方案已经可用。该行业目前正在努力降低100G成本,开发更高密度400G,以及800G和1.6Tbit/s的解决方案。所有方法都在采用先进的编码和调制方式,尤其是应用于数据中心和企业的PAM4,以及应用于数据中心互连、城域和长途的16/64QAM。这些研发都需要供应商大量投资,这可能导致行业的进一步整合。


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