数据中心800G收发器市场展望

　　随着5G网络、存储介质和计算能力等基础技术的进步，数据中心有望实现前所未有的吞吐量水平。大型企业，尤其是互联网行业的企业，对高速率、大带宽、低时延、低功耗的以太网的需求越来越大。

　　为应对快速发展的需求，业界领先公司思科研发出首款800G数据中心交换机，经过100%线速转发和流量验证等一系列测试，结果表明该交换机对大容量交换芯片、高速接口和大容量互连解决方案具有很强的适应性。

　　根据著名研究公司Dell'Oro Group发布的以太网交换机数据中心五年预测报告显示，2021年至2026年，全球数据中心以太网交换机市场的复合年增长率预计将接近两位数。未来五年，该领域的累计支出预计将达到近1000亿美元。400Gbps及更高速度将占据一半的市场份额，到2025年800Gbps将超过400Gbps。这一容量上的突破将引领行业进入数据中心800G收发器时代。

　　传统光模块

　　传统的光模块是封装III-V族半导体芯片、电气芯片、光器件等分立器件的器件。它本质上是对光信号进行调制和接收，实现光电转换。相比之下，硅光子技术利用激光束而不是电子信号进行数据传输。硅光子学将光学器件和电子元件集成到单个独立的微芯片中，从而实现光信号处理和电信号处理的深度集成。这种转变从传统光模块的“电互连”转向真正的“光互连”。

　　硅光子收发器的优点

　　硅光子集成具有多种优势，包括高带宽、低功耗和高集成密度。然而，最显着的优势是其成本效益。在典型的光学模块中，光学芯片的成本约占40%，激光器的成本约占20%。如果能够降低占成本75%的激光器成本，则可以使光学模块的整体成本降低15%。

　　随着模块中采用硅光子技术，由于芯片上调制器和无源光路的高度集成，芯片的成本也将大幅下降。随着光模块向400G和800G光模块演进，硅光子模块的成本和技术优势会逐渐变得更加突出。

　　800GBASE-R标准

　　最新的800GBASE-R标准对现有 400GbE 逻辑框架进行了修改，以便在 8 个物理通道(每个通道运行速度为 106Gbps)上分发数据。这意味着，从技术上讲，传输速率比800G收发器更快。该新标准的主要目标是以最小的成本实现最大速度要求。与400G标准相比，800G标准包括两个新的规范：媒体访问控制(MAC)和物理编码子层(PCS)。基于800G光模块标准，目前市场上的光模块主要有两类：

　　800G-SR8：这是一款专为短距离 (SR) 应用而设计的 8x100G 光模块。它采用单模光纤解决方案，可实现60至100米的链路距离。

　　800G-FR4：该模块属于4x200G类型，需要新的前向纠错(FEC)机制。

　　25G-800G传输通道和速率的以太网模型图

　　1.6T以太网

　　随着数据密集型应用的需求不断增加以及用户对速度的不断追求，市场和技术不断创新，很快就会有1.6T以太网数据速率的行业标准。

　　在1.6T以太网技术的研究中，从技术角度来看有几点需要注意。

　　首先，在集成 PMA(MAC、PCS 和物理介质附件)时确保最佳性能非常重要。其次，必须考虑与不同供应商的子层的兼容性，以避免对互操作性产生任何影响。第三，1.6T以太网会有多种配置，选择最适合大多数人需求的配置方案至关重要。

　　最初，1.6T设计将基于100G SerDes，要求PCS支持16通道。随着200G SerDes标准的演进，PCS将需要支持PAM4或PAM6 SerDes。尽管1.6T以太网的标准尚未最终确定，但管理大量数据和优化连接显然需要一些工程创造力。

　　以太网链路速率展望

　　总结

　　随着互联网流量的激增和带宽的快速增长，数据中心的能源消耗问题变得更加突出。节能环保的数据中心必然成为趋势，在高性能和低功耗之间取得平衡和突破将是一个挑战。满足绿色、低碳、高效、高速、高性价比数据中心的需求也将构成挑战。而且，随着800G光模块的广泛采用和1.6T的发展，以及光模块和交换机的技术迭代，如果用户误判过渡时间，可能会导致明显的成本差异，给用户带来很大的困难。