400G光模塊：點(diǎn)燃數(shù)據(jù)中心的未來

從數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來看，基于現(xiàn)有的100G的方案，滿足相同規(guī)模數(shù)據(jù)中心的無阻塞網(wǎng)絡(luò)吞吐，需要添加更多的端口需要更多的機(jī)架空間用于服務(wù)器和交換機(jī)，且需要更多的服務(wù)器機(jī)架空間，這些解決方案不經(jīng)濟(jì)且導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜性呈幾何級(jí)提升。

從100G遷移到400G是向數(shù)據(jù)中心注入更多帶寬的一種更經(jīng)濟(jì)的方式，同時(shí)也減少了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜性。另一方面從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的發(fā)展的規(guī)律來看，當(dāng)接口速率增長(zhǎng)為4倍成為400G時(shí)，在設(shè)備與收發(fā)器技術(shù)成熟的前提下，一個(gè)400G的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包含收發(fā)器的成本通常只有4個(gè)100G的設(shè)備與接口成本的50%左右，從這個(gè)角度來看，應(yīng)用400G具有成本的優(yōu)勢(shì)，這是業(yè)內(nèi)促進(jìn)400G商用的重要驅(qū)動(dòng)力，400G將是新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然趨勢(shì)。

400G光模塊在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

400G已在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中大行其道

400G在DCI場(chǎng)景，已經(jīng)成為光傳輸?shù)谋剡x方案

400G在POD互聯(lián)，成為Hyperscale的首選

（備注：POD（Point of Delivery)分發(fā)點(diǎn)，為了便于資源的池化，將一個(gè)物理上的DC劃分成一個(gè)或多個(gè)物理分區(qū)，每個(gè)物理分區(qū)成為一個(gè)POD.所以POD也是一個(gè)物理上的概念，POD是DC的基本部署單元，一臺(tái)物理設(shè)備只能屬于一個(gè)POD）

ToR-Server，100G下行400G上行

400G的市場(chǎng)預(yù)測(cè)和迭代方向

400G及以上速率光模塊市場(chǎng)預(yù)測(cè)

根據(jù)Light Counting對(duì)400G、800G相關(guān)產(chǎn)品的預(yù)測(cè)，SR/FR系列為數(shù)據(jù)中心及互聯(lián)網(wǎng)中心主要增長(zhǎng)產(chǎn)品：

預(yù)測(cè)400G速率光模塊于2023年規(guī)?；渴?，2025年將占據(jù)光模塊（40G及以上速率）絕大部分銷售收入：

數(shù)據(jù)包括所有ICP和企業(yè)數(shù)據(jù)中心

400G光模塊的迭代趨勢(shì)

隨著物理層單鏈路電口速率達(dá)到112Gbps，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備整機(jī)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵組件設(shè)計(jì)等多個(gè)層面面臨巨大的挑戰(zhàn)。

基于此背景，2021年6月13日，QSFP112 MSA小組正式發(fā)布了新的QSFP112規(guī)范1.0?？偣灿?1家公司聯(lián)合起來支持QSFP112 MSA，其創(chuàng)始發(fā)起人包括光迅科技、阿里巴巴、安費(fèi)諾、百度、Credo、H3C、海信等，以滿足行業(yè)對(duì)高速、高密度網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求。MSA將極大地幫助傳統(tǒng)QSFP用戶以更低的成本和更短的過渡時(shí)間將鏈路帶寬升級(jí)到每端口400G。

圍繞112Gbps SerDes下的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)測(cè)試方案及方法研究、高速互連系統(tǒng)仿真、對(duì)新一代系統(tǒng)設(shè)備的印刷電路板、高速背板連接器與IO連接器、高速銅纜設(shè)計(jì)與應(yīng)用等方面多方位闡述112G高速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，推動(dòng)基于112G SerDes的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)加速創(chuàng)新。

在國(guó)內(nèi)，阿里、百度、京東、字節(jié)和快手等國(guó)內(nèi)主要互聯(lián)網(wǎng)廠商，盡管其數(shù)據(jù)中心當(dāng)前的架構(gòu)中電口仍然是25G或者56G為主，但下一代規(guī)劃共同指向基于112G SerDes的高速電接口。

光模塊行業(yè)內(nèi)，易飛揚(yáng)已推出400G QSFP112 AOC/VR4/SR4、旭創(chuàng)、新易盛、光迅、長(zhǎng)飛和立訊也都推出了部分400G QSFP112產(chǎn)品，且已進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)廠商的驗(yàn)證計(jì)劃之中。

基于112G SerDes速率的400G QSFP112 SR4/FR4/DR4，在100G升級(jí)至400G新型數(shù)據(jù)中心的過程中，勢(shì)必將被規(guī)模部署。