電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/周凱揚)今年2月,國家各部門聯(lián)合發(fā)布文件,正式啟動了“東數(shù)西算”工程,將東部的算力需求有序引導(dǎo)到西部。然而,東數(shù)西算工程的啟動,不僅需要面向數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),網(wǎng)絡(luò)能力也要同步升級。在這個工程建設(shè)的過程中,400G的光網(wǎng)絡(luò)將成為其中的主力軍。
光網(wǎng)絡(luò)憑借大容量、長距離、低時延和低抖動的優(yōu)勢,可以說是算網(wǎng)融合最合適的載體,而為了建設(shè)這樣一個全光算力網(wǎng)絡(luò),首先就要滿足大容量高速度的需求,也就是400G和超400G光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
城域流量劇增下,長途流量同樣不可小覷
在疫情卷土重來的當下,由于居家辦公和居家學(xué)習(xí)帶來了一定的流量劇增,尤其是視頻和游戲帶來的流量,從當前的需求預(yù)測來看,這個增速短期內(nèi)不會下滑?,F(xiàn)在的單波400G已經(jīng)可以做到1000km的傳輸距離,足以用來解決城域和區(qū)域的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等問題。
這樣的表現(xiàn)對于東數(shù)西算工程來說還有一定差距,要知道長三角到內(nèi)蒙古或貴州等地的距離都在1000km以上。除此之外,同樣增加的還有海底傳輸,使得這類長途傳輸?shù)膸捲鲩L速度開始超過城域傳輸。
為此,在建設(shè)400G光網(wǎng)絡(luò)的過程中,將傳輸距離提升至1000km乃至2000km以上,同樣是一大需求。為此,不少廠商都計劃在光纖上換代,改用新型的G.654E光纖。這種新的光纖具備低損耗和大有效面積的特征,可以有效提升傳輸距離。
400G光網(wǎng)絡(luò)提出的新要求
在骨干網(wǎng)的建設(shè)中,80波系統(tǒng)起到了決定性的作用,隨著光網(wǎng)絡(luò)從100G提升至400G,乃至后續(xù)的400G,系統(tǒng)總?cè)萘客瑯釉黾恿藢?yīng)的倍數(shù),從8T提升至了32T。如此一來傳統(tǒng)的C波段已經(jīng)無法滿足長距離傳輸?shù)囊?,而是需要擴展至C+L波段。
不過與國外C4.8T+L4.8T的波段擴展方案不同,國內(nèi)的設(shè)備和運營廠商在400G光網(wǎng)絡(luò)上,更傾向于做到C6T+L6T。波段擴展技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)也不少,比如有的波段不適合長距離傳輸,或是SRS效應(yīng)影響嚴重、需要更優(yōu)異的光放大器等。
還有一種提升傳輸容量的思路就是空分復(fù)用SDM技術(shù),以多芯、少模光纖來傳輸多路信號,這類光纖已經(jīng)多次被證實將單模光纖的容量大幅提升。但這一方案需要重新鋪設(shè)光纖,無法像C+L一樣基礎(chǔ)資源利舊,所以從商業(yè)角度來說短期內(nèi)不會落地。
800G啟動元年卻又任重道遠
未來幾年中,400G勢必將作為主要的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案,但從芯片廠商、模組廠商和運營商的動向中也可以看出,800G的開發(fā)已經(jīng)提上日程。不僅主流國際標準組織開始了800G相關(guān)標準的研究,今年也將迎來800G產(chǎn)品的正式發(fā)布,可以說是800G的啟動元年,相應(yīng)的,這也對于芯片技術(shù)創(chuàng)造了挑戰(zhàn),要求做到800G的全場景覆蓋,硅光芯片可以說是不可或缺的。800G的硅光相干收發(fā)芯片對制造工藝提出了更高的要求,基本都要用5nm到7nm的工藝來解決,有的還需要先進的聯(lián)合封裝技術(shù)來支撐。
比如去年華工正源就發(fā)布了800G的SR8DR82*FR4光模塊,且用到了自研的硅光芯片,其800G的OSFP SR8產(chǎn)品用到了基于7nm CMOS工藝的ODSP,將功耗做到了12W。而英特爾也在去年公開了其800G OSFP DR8光模塊產(chǎn)品,并預(yù)計于今年年初開始量產(chǎn)。
即便如此,800G光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展還面臨著不少問題,比如800G需要將波特率提升至90GBd,但在長距離傳輸下?lián)p耗依然較大,或許仍要考慮使用更高波特率的器件,比如諾基亞在收購Elenion后,目前就在研一款5nm最高130GBd的硅光芯片。
再者就是上文提到的波段問題,C+L或許對于400G來說已經(jīng)足夠,但對于800G網(wǎng)絡(luò)來說依然無法滿足要求,所以需要探索O/E/S/U等新波段來解決容量問題。但探索這類多波段波分復(fù)用傳輸技術(shù)對整個產(chǎn)業(yè)鏈再度提出了創(chuàng)新需求,比如光纖、光放大器等,業(yè)界仍在研究相關(guān)的解決方案。所以即便在800G產(chǎn)品面世下,800G光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)依然任重道遠。
原文標題:算網(wǎng)融合下,400G和超400G光網(wǎng)絡(luò)成為大勢所趨
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