【光模块市场分析】100G光模块正值当红,400G还要多久?

FS
2019-03-08 18:00:00 157
在昨日结束的2019年OFC光博会上,很多供应商纷纷展出了5G连接解决方案,由此可见5G依旧将会是今年的热门话题。5G的建设离不开光模块,随着5G的正式商用,未来将会驱动光模块大幅度增长。在过去的几十年里,光模块从100Mbps/1000Mbps发展到了现在的40Gbps/100Gbps,未来将会向200Gbps/400G,甚至更高速率迈进。

光模块市场现状分析

大型数据中心的建设热潮、数据流量的增长和网络架构的革命,带动了光模块需求量和速率的增长,整个通信行业都在积极研发更高速率的光模块。

现状一:100G时代已经到来,100G光模块需求明显上升

4K高清视频、直播、VR等新应用推动了全球网络流量快速增长,以及云计算、laaS服务、大数据等新兴应用对数据中心数据传输的更高要求,全球数据中心已经从原先的10G/40G向25G/100G升级,从而引发25G/100G光模块需求量的增长。
数据中心从10G/40G向25G/100G升级
根据ovum(世界电信产业界富有权威性的中立咨询顾问公司)数据显示,2018年全球100G光模块市场规模达到30亿美元左右,预计2019年,随着Facebook、阿里云、腾讯、华为等对100G光模块需求量的爆发,全球出货量有望持续翻番,市场规模将达到36亿美元左右。
为了满足日益增长的宽带、流量需求,FS可提供专业且全面的100G网络升级解决方案,具有高密度、高速率和高灵活性,可以确保长/短距离的数据传输。
光模块型号 波长 传输距离 数据诊断(DDM/DOM)
QSFP28-SR4-100G 850nm 100m Yes
QSFP28-PIR4-100G1310nm500mYes
QSFP28-LR4-100G1310nm10kmYes
QSFP28-ER4-100G1310nm40kmYes

现状二:400G热度俱增,400G光模块各项趋势预测乐观

《数据中心白皮书(2018年)》指出,随着国内外数据中心高速化和大型化的发展,400G光模块有望成为下一代升级目标,预计2019年400G光模块将得到规模化部署。根据ovum预测,2022年全球100G/200G/400G市场规模将达到67亿美元,届时100G/200G/400G光模块出货量将达到1300万个。
100G/200G/400G
早在2018年OFC光博会上,国内外供应商已纷纷展出了400G光模块,如Mellanox展示了400Gbps OSFP、QSFP-DD光模块以及AOC,Intel也在现场演示了400G产品等。目前,为帮助用户提早部署400G,FS也在有计划的进行400G光模块等产品的重点研发。

400G时代真的来了吗?400G光模块面临哪些挑战?

虽然国内外众多企业宣称研发了400G产品,但这番如火如荼的景象是否意味着400G时代的到来?其实不然,目前400G技术还不够成熟,作为服务器对外的接口,光模块速率的升级是个系统工程,400G光模块仍然面临着许多挑战。

挑战一:服务器数据处理带宽的提升还需要一段时间

在需求上,400G光模块的应用受服务器数据处理带宽的提升所驱动。
只有当服务器数据处理带宽达到100G时,交换机之间的互联才能达到400G(4*100G),而服务器数据处理带宽实现100G的PCIe 4.0标准于2017年底冻结,400G规模化商用仍需一年多。

挑战二:交换机芯片和电接口技术升级还需要一段时间

在技术实现上,400G光模块的连接不仅仅需要光通信技术的升级,也需要交换机芯片和电接口技术的相应升级。
一方面,交换机芯片通常采用博通芯片,从每一代博通芯片的出样,到相应速率光模块的规模出货,间隔大约是2年,期间用于交换机芯片和光学器件的调试等。由于实现32*400G的TOMAHAWK 3芯片于2017年年底出样,因此,预计400G交换机将在2019年年底推出。另一方面,400G光模块在光侧需要单通道速率采用PAM4调制提升到56G,相应的电侧也需要支持单通道56G。向高速率升级时,电信号接口必须得到相应提升,一般高速电接口的连接采用SerDes(串行解串器)技术,遵从CEI(通用电气接口)标准。现如今,可实现了最高58Gb/s连接的CEI 4.0标准于2017年底发布,后续SerDes芯片的正式商用也需一段时间。

挑战三:克服不同封装的挑战还需要一段时间

在封装标准上,目前400G光模块主要有CFP8、OSFP、QSFP-DD、COBO等的封装,其中QSFP-DD和OSFP有望成为主流封装。现如今,虽然已有部分供应商推出了400G光模块样品,但不同封装的400G光模块都面临着各种挑战,如QSFP-DD的激光器易因散热不均或不及时而失效,OSFP不能向下兼容等等。

未来400G网络升级的路径

虽说目前400G光通信产品有待完善,但随着400G技术日趋成熟,以及5G的渐行渐近,未来网络升级到更高速率势在必行。
未来400G网络升级的路径
众所周知,40G以太网是通过4*10GbE通道而实现的,100G以太网是通过4*25GbE通道而实现的,同理,未来200G/400G以太网也将会以4*N GbE通道的方式实现,也就是所谓的端口分支部署。为什么要端口分支部署呢?优势如下:
▶ 获得更高端口密度:并行端口分支有利于多链接应用,获得更高的端口密度和处理能力。
▶ 节省空间和部署成本:如端口密度的增加,减少了数据中心占地面积;冷却成本得到改善,机架维护操作和备件使用量的减少,有效节省了投资成本(CapEx)和运营成本(OpEx)等。
▶ 网络升级时的便利性:面临网络升级时,无需全面升级所有设备,仅需提高链路一端的速率即可。

什么样的企业需要趋于更高速率的升级?

尽管400G迟早会到来,甚至600G、800G也在萌芽,但是并不是所有性质的企业都要全面关心是否要升级到更高的速率,网络向更高速率的升级取决于是否需要超大带宽和流量。
▶ 云服务提供商:400G的超优性能(如流量承载能力翻番、密度效率的提升)对他们来说是非常重要,像亚马逊web服务(AWS)、IBM Cloud云平台等公司可利用400G来创建云数据中心和扩展云业务。
▶ 大型网络运营商:随着网络运营商向5G的迈进,400G能提供更高的密度和效率。
▶ 超高带宽的超大规模数据中心:对于在线游戏、VR等需要超高清视频流的超大规模数据中心而言,400G能有效提高效率,实现高效、高速的连接,让用户体验到更加流畅、更加超清的画面感。
对于一般的中小企业而言,只需要部署满足业务需求的网络,就目前整体水平来看,100G网络更具有投资回报比,如果您的企业还没有100G网络升级计划可以向FS寻求帮助。
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