文章目录[隐藏]
在已经结束的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。
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，易飞扬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。
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。
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。
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。
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。