未來數據中心網絡的創新光互連解決方案

隨着應用場景的發展，企業對數據中心網絡及光模組的需求也在不斷變化。對於長距離波分復用應用，企業優先考慮性能，追求更長的傳輸距離和更高的光譜效率。相比之下，對於數據中心內部的短距離應用，企業更注重成本，關注距離、體積和功耗等因素。

英特爾聯合創始人戈登·摩爾提出了摩爾定律，該定律預測集成電路上的晶體管數量每18個月將實現翻倍，這一原則指導了半導體行業超過五十年。類似地，在光電子領域，“光學摩爾定律”指出，短距離光模組大約每4年會經歷顯著的技術進步，從而使每比特的成本和功耗減少一半。

為了實現更高的數據傳輸速率，光模組通常採用三種策略：提升光模組速率（更高的波特率）、增加通道數量（多通道）以及採用先進的調製技術。這些方法有助於降低每比特的傳輸成本，從而滿足“光學摩爾定律”的要求。

採用PAM4高級調製技術

PAM4（4階脈衝振幅調製）技術是一種高效的調製方法，顯著提高了光模組的帶寬利用率。PAM4信號在傳輸領域正逐漸取代NRZ（不歸零）編碼方法，應用廣泛。 NRZ信號使用兩個信號電平，高電平和低電平，分別表示數字邏輯信號1和0，每個時鐘周期傳輸1比特的信息。相比之下，PAM4信號使用4個不同的信號電平，可以在每個時鐘周期傳輸2比特的信息，表示為00、01、10和11。因此，在相同的波特率下，PAM4信號的比特率是NRZ信號的2倍，顯著提高了傳輸效率並降低了成本。 在400G光模組中採用PAM4調製技術將提升傳輸效率，並有助於降低光模組的成本。

增加通道數量（多通道）

歷史數據表明，超過8個通道的解決方案（如10/16個通道）可能面臨通道產量和可靠性方面的挑戰，難以成為主流解決方案。經濟高效的多通道架構通常依賴於x4或x8配置。 例如，基於4x25G架構的100G CWDM4和100G SR4光模組已成為上一代數據中心光互連的主流解決方案。

更高波特率的光電芯片

數據中心的100G光模組基於25Gbaud光電芯片產業鏈（DML、VCSEL），採用NRZ信號，在4通道架構下實現了廣泛的市場應用。目前，25Gbaud光電芯片（DML、EML、VCSEL）正朝向更高的56Gbaud波特率發展。56Gbaud EML 產業鏈已經成熟，而56Gbaud DML和VCSEL仍在研發中。

數據中心網絡中的芯片需求

結論

展望未來，隨着持續的技術創新和進步，我們預計將會出現更多突破性的光互連解決方案，為數據中心網絡提供出色的性能並實現總擁有成本降低。選擇合適的數據中心網絡解決方案至關重要。飛速（FS）提供可靠的數據中心網絡解決方案和高質量的數據中心光模組。