Requisitos do módulo óptico do data center e tendências de desenvolvimento

Feb 19, 2021

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Em 2020, o desenvolvimento do data center se tornará uma das principais forças motrizes para o desenvolvimento da indústria de comunicação óptica ao longo do ano. Nos últimos anos, o mercado de comunicação de dados se tornou um lugar competitivo para todas as empresas da cadeia da indústria de comunicação óptica. Como empresa líder em módulos ópticos de comunicação, a HTF tem um profundo desenvolvimento e grande competitividade no campo da comunicação de dados. Sob a onda de desenvolvimento vigoroso de nova infraestrutura da China' em 2021, uma nova rodada de políticas favoráveis ​​impulsionará a construção do data center da China' s para inaugurar novas oportunidades de desenvolvimento. No futuro, os data centers devem melhorar sua escala, capacidade e habilidade de desenvolvimento sustentável em muitos aspectos. A construção e o desenvolvimento de centros de dados têm um grande impacto nos módulos ópticos.


O crescimento no investimento em infraestrutura impulsiona a demanda por módulos ópticos


Com o desenvolvimento da tecnologia, os gastos com infraestrutura no setor de comunicação estão passando por grandes mudanças. Nos últimos anos, as redes corporativas estão reduzindo o investimento em hardware tradicional de TI e software e preferem terceirizar para provedores de serviços em nuvem. Com o rápido crescimento do investimento em infraestrutura de data center, juntamente com a construção acelerada de nova infraestrutura na China, as instituições de pesquisa da indústria devem manter um crescimento de mais de 20% na construção de data center nos próximos anos. No exterior, os cinco principais participantes da nuvem gastaram US $ 26,4 bilhões no primeiro trimestre de 2020, um aumento de 56% em relação a 2019.


Os gastos com infraestrutura estão afetando o crescimento do mercado global de dispositivos ópticos de módulo óptico, em direção a grandes centros de dados muito grandes, o crescimento do tráfego impulsiona o crescimento da demanda do módulo de luz, a taxa do módulo de luz de 100 g a 200 g a evolução de 400 g, de acordo com a indústria instituições de pesquisa, é esperado em 2021-2025, o mercado de módulo de luz de data center retornará ao crescimento de dois dígitos.


A promoção sinérgica do chip fotoelétrico promove a rápida atualização da velocidade do módulo óptico


Em termos de evolução tecnológica dos módulos ópticos em data centers, os primeiros requisitos dos módulos ópticos em data centers são alta velocidade, baixo custo, baixo consumo de energia, pequeno pacote e pequena potência. A arquitetura de rede do data center está evoluindo em uma direção plana. Essa evolução resolve o problema de atraso e escala, mas leva ao aumento dramático do tráfego leste-oeste, que requer mais conexões e mais rápidas. A melhoria da velocidade do módulo óptico requer a coordenação da velocidade do chip fotoelétrico. Em 2013, 25G NRZ Serdes foi o primeiro streamer, o que promoveu o envio em lote do módulo 100G QSFP28 em 2015. O primeiro streamer 50G Pam4 Serdes em 2017 levou ao primeiro envio comercial de módulos óticos da série 400G em 2019; Em 2020, os fluxos Serdes 100G também levarão ao desenvolvimento de módulos ópticos com taxa de 800G. Espera-se que os streamers 200G Serdes conduzam a evolução dos módulos óticos 1.6T em 2023. A evolução do data center é dividida em três gerações: Serdes 25GnRZ, PAM4 50G e Serdes 100 / 200G correspondem à série 100G de módulos óticos , Módulos ópticos 400G e 800G.


A conexão do data center é dividida em interconexão dentro do data center e interconexão DCI entre o data center. A conexão entre distâncias diferentes requer uma variedade de soluções de módulo óptico. Além do aumento na taxa de evolução do módulo óptico, sinais de modulação de NRZ para PAM4 para canais ópticos coerentes de 1 × 2 a 1 × 4 e 1 × 8 evolução, a partir dos dados enviados, mais 1 × 4.


Com base em serdes 50G, correspondendo a módulos ópticos 100G / 400G, os chips ópticos VCSEL para transmissão de curta distância de 100 metros, fotônica de silício e EML são as principais soluções para comprimento de onda único 100G de 2 quilômetros a 500 metros. O esquema DML devido ao problema de dispersão da linearidade do chip óptico ainda está otimizado, não está maduro. Para diferentes chips ópticos, os requisitos do processo são diferentes. Para VCSEL multimodo, é principalmente COB, enquanto para EML e silício óptico, é acoplamento COC. A tolerância do acoplamento óptico de silício é mais difícil do que a do modo único. A dificuldade tecnológica da luz de silício apresenta alguns desafios.


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