100G增長驅(qū)動朝400G及以上奔跑

數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)中100G連接的廣泛部署正在驅(qū)動400G解決方案需求增長，并為400G器件開發(fā)提供資金來源。那些已經(jīng)成功開發(fā)出具有競爭力的100G光模塊和組件的供應(yīng)商，在擴充100G產(chǎn)能的同時，也在開發(fā)更低成本100G解決方案，并引入25G、50G、200G、400G和600G產(chǎn)品。

第一個100G以太網(wǎng)解決方案于2010年面世。然而從那時起，受到成本高昂的光模塊和需求的限制，100G出貨量增長緩慢。然后到2016年，QSFP28模塊的推出顯著降低了100G端口成本，超大型數(shù)據(jù)中心運營商朝云服務(wù)的遷移則帶來了巨大需求。

因此，2017年被證明是100G以太網(wǎng)的“曲棍球*”一年，光模塊廠商正努力滿足市場需求?，F(xiàn)階段，光模塊和器件供應(yīng)商的重點是增加100G產(chǎn)能和降低成本，以此從這波需求中“套現(xiàn)”。其降低成本的方法包括創(chuàng)新的模塊封裝、硅光子學(xué)、較小尺寸模塊如SFP-DD，以及減少通道數(shù)/波長數(shù)。

第一款應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心和企業(yè)的400G光模塊是CFP8封裝模式，并正在實現(xiàn)商用。下一代將采用QSFP-DD或OSFP。采用DP-QPSK相干接收器的100G已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心互連、城域網(wǎng)和長途網(wǎng)。增強型DSP現(xiàn)在可以通過16QAM調(diào)制實現(xiàn)200G，而下一代可以通過64QAM調(diào)制支持400G和600G。這些發(fā)展對于滿足數(shù)據(jù)中心之間的帶寬需求至關(guān)重要。

Heavy Reading推出的新報告《從25/100G到400/600G：光模塊和器件的競爭分析》全面分析了開發(fā)25G/100G/200G/400G/600G端口的光模塊和器件廠商，并介紹了49家供應(yīng)商的超過450款不同產(chǎn)品和產(chǎn)品組合，分析其主要特性和優(yōu)勢。

Heavy Reading表示，目前，為100G數(shù)據(jù)中心和企業(yè)應(yīng)用提供QSFP28模塊和有源光纜的廠商近30家。許多廠商還推出了支持25G以太網(wǎng)到服務(wù)器的SFP28模塊。一些廠商可以提供100G CFP、CFP2、CFP4和CXP模塊。QSFP28中出貨量最大的是應(yīng)用于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和其他應(yīng)用的PSM4和CWDM4端口。廠商推出的第一款200G光模塊采用QSFP56封裝和PAM4編碼，或QSFP-DD封裝和兩個100G端口。

數(shù)據(jù)中心互連、城域和長途系統(tǒng)使用集成到線路卡模塊或可插拔CFP-DCO模塊中的DSP。大多數(shù)領(lǐng)先的電信系統(tǒng)制造商都有自己的DSP設(shè)計。有幾家公司使用集成在線卡上的DSP和只包含模擬和光學(xué)組件的可插拔CFP2-ACO模塊。這是開發(fā)下一代400/600G DSP設(shè)計、200G CFP2-DCO模塊和400G模塊的供應(yīng)商的重要創(chuàng)新領(lǐng)域。OIF正在制定80-120公里的400ZR接口標(biāo)準(zhǔn)，Ciena則授權(quán)三家光模塊公司(Lumentum、NeoPhotonics和Oclaro)使用其400G 相干DSP芯片。

相干收發(fā)器DSP和Gearbox組件、PAM4 PHY和CDR組件、光驅(qū)動器/接收器陣列和分組光傳輸平臺組件是構(gòu)建這些光模塊和線卡的關(guān)鍵。目前，最新一代器件是采用16nm CMOS技術(shù)，下一代DSP預(yù)計將采用7nm技術(shù)。PAM4 PHY和50G CDR可以實現(xiàn)雙波長100G和四波長200G解決方案。下一代組件將支持單波長100G。

Heavy Reading表示，數(shù)據(jù)中心和其他應(yīng)用市場對100G的需求非常強勁，隨著模塊成本的下降和產(chǎn)能逐漸提升到滿足需求，2018年的100G光模塊市場將競爭激烈。目前，200G和400G的第一個解決方案已經(jīng)可用。該行業(yè)目前正在努力降低100G成本，開發(fā)更高密度400G，以及800G和1.6Tbit/s的解決方案。所有方法都在采用先進的編碼和調(diào)制方式，尤其是應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心和企業(yè)的PAM4，以及應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心互連、城域和長途的16/64QAM。這些研發(fā)都需要供應(yīng)商大量投資，這可能導(dǎo)致行業(yè)的進一步整合。

Heavy Reading該報告中覆蓋的光模塊提供商包括：Acacia、Amphenol、AOI、Champion ONE、Cisco、ColorChip、Effdon Networks、新易盛(Eopolink)、Finisar、FIT、FOC、易飛揚(Gigalight)、海信寬帶(Hisense)、旭創(chuàng)(InnoLight)、Inphi、Intel、Kaiam、Lumentum、Luxtera、Mellanox、Menara(現(xiàn)為IPG全資子公司)、Molex、NEC、NeoPhotonics、Oclaro、OE Solutions、Oplink、Optcore、ProLabs、Reflex、Smartoptics、Source Photonics、Sumitomo Electric、TE Connectivity和銳奧特(Wuhan RayOptek)。

同時，該報告覆蓋的Silicon供應(yīng)商包括：Achronix Semiconductor、Broadcom、Credo Semiconductor、eTopus Technology、Flex Logix Technologies、Inphi、Integrated Device Technology、Intel、Macom、MaxLinear、Mellanox、Microsemi、MoSys、MultiPhy、NEL、Semtech和Xilinx。

*關(guān)于曲棍球棒效應(yīng)(Hockey-stick Effect)：又稱曲棍球桿現(xiàn)象或曲棍球棒效應(yīng)，是指在某一個固定的周期(月、季或年)，前期銷量很低，到期末銷量會有一個突發(fā)性的增長，而且在連續(xù)的周期中，這種現(xiàn)象會周而復(fù)始，其需求曲線的形狀類似于曲棍球棒，因此在供應(yīng)鏈管理中被稱為曲棍球桿(Hockey-stick)現(xiàn)象。