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行业互联网傲科光电：400Ｇ光通讯、光互连的进展与应用


9 月 7-8 日 ， 第 19 届讯石光纤通讯市场暨技术专题研讨会（IFOC2020）在深圳大中华喜来登圆满举办 。 9 月 7 日 ， 深圳市傲科光电子有限公司的技术市场高级总监何伟明在专题三“通信半导体芯片发展”上发表主题为《400Ｇ光通讯、光互连的进展与应用》的演讲 ， 讲述了全球数据容量高速增长下的 400G 互连的发展 ， 介绍了 400GZR 的相关标准 ， 400GZR 可以满足超大规模数据中心 / 云服务提供商的需求 ， 同时还介绍了傲科光通信产品以及数据中心产品的应用 。
行业互联网傲科光电：400Ｇ光通讯、光互连的进展与应用
本文插图
关于 5G 商用进程演讲首先提到 ， 预计今年中国将建设 70 万个 5G 基站 ， 明后年将各再建设 100 万个 ， 接下来几年都是高速建设期 。 随着 5G 基站和网络的建设推进 ， 用户也跟着跃跃欲试 。 根据中国信息通信研究院预测 ， 2025 年中国 5G 用户将达到 8.16 亿户 ， 在总移动用户中的渗透率将达到 48%左右 。 2025 年后 ， 5G 用户渗透率加快增长 ， 相比于商用前 5 年渗透率每年平均增加 7.4% ， 预计 2030 年中国 5G 用户规模将达到 15 亿户 ， 在移动用户中的渗透率达到 85%左右 。
不仅是中国 5G 在快速发展 ， 全球的数据容量也在高速增长 。 全球的数据总量将从 2016 年的 16.1ZB 增长到 2025 年的 163ZB ， 十年 10 倍的增长 ， 复合增长率为 26% 。
数据容量的快速增长已经远远超越单个计算机存储能力和处理能力 ， 数据中心处理能力就变得更加日益重要 ， 同时也驱动着数据中心网络不断向大带宽低时延低功耗的方向演进 。
随着中国 5G 商用的开展 ， 各种应用和内容的丰富 ， 再加上云计算、大数据、物联网、人工智能等信息技术的快速发展和传统产业数字化的转型 ， 数据量呈现几何级增长 。 根据赛迪顾问的统计数据 ， 我国的数据总量将从 2016 年的 4ZB 增长到 2030 年的 4096ZB ， 年复合增长率为 64% 。
全球数据中心的发展国外数据中心发展比较早：Google, Amazon AWS, Microsoft,Facebook 等 ， 超大规模数据中心的数量从 2015 年的 300 个增长到 2019 年的 628 个 ， 市场规模从 2015 年的 336.5B 美元增长到 2019 年的 755.3B 美元
·近些年 ， 我国的数据中心发展呈起步阶段：阿里云、腾讯云、华为云、百度云等 ， 市场规模从 2015 年的 519 亿元增长到 2019 年的 1563 亿元 。 预计接下来的 5 到 10 年 ， 整个数据中心的市场规模和数量都将以 30%的速度增长
·数据中心互连、长途互连对 400G 的需求随着数据中心的快速建设 ， 对数据中心内部和之间的互连的光模块的数量和带宽的需求呈暴发性地增长 。 过去几年数据中心都以 10G、40G 和 100G 的带宽互连 ， 从 2019 年开始 ， 200G 和 400G 都以超过 100G 的速度在增长 ， 特别是 400G 。 据 LightCounting 预测 ， 400G 的光模块的市场将从 2019 年的不到$100M 增长到 2024 年的接近$3000M
400G 互连的标准随着网络数据流量年年不断增长 ， 400G相干光学技术有望在数据中心之间提供更快的数据流 。 利用相干光传输技术 ， 数据中心互连（DCI）可以在一条光纤线路上传输太比特的信息 ， 显著地降低了功耗 ， 并能灵活地适应不断增长的数据需求 。
为此 ， 光互联网论坛（OIF）与电气和电子工程师协会（IEEE）都在开发新标准 ， 如 400ZR、100GBASE-ZR 和400GBASE-ZR ， 这些新标准可以使 100G 和400GDCI 的距离达到最高 80 千米 。 IEEE 于 2018 年批准了 802.3ct 项目 ， IEEE 802.3ct 将利用 OIF 的 400ZR IA 制定400GBASE-ZR 标准 ， 实现在 DWDM 系统中最长 80 千米的单波长 400 Gb/s 传输 。
400G解决方案在 400ZR 和400GBASE-ZR 等新标准的支持下 ， 可以提供很大的优势和灵活性 ， 满足不断增长的数据需求 。 这些新标准大大增加了带宽容量并降 低了运营成本 ， 减少了设备所占用的空间和功耗 ， 使超大规模数据中心、分布式数据中心以及城域电信网络能够提供新兴技术所需的400G互连速度 。


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