高速通信の焦点：400Gイーサネット市場の現在と未来
Larry
翻訳者 ともや
主要なクラウドサービスプロバイダー（CSP）およびさまざまなネットワーク予測レポートによると、400Gイーサネットは2020年に主要なテクノロジーになります。IDC（International Data Corporation）とCigna Aiも同様の状況を証明しています。つまり、以前のイーサネットと比較して、400Gイーサネットは100Gおよび200Gの展開をより高速に置き換えます。
400Gの台頭
400Gの開発に影響を与える要因は、主にアプリケーション駆動型とテクノロジー駆動型です。アプリケーションモジュールには、5G高速伝送、データセンター、クラウドコンピューティング、HDビデオ伝送に対する市場の需要が含まれます。技術ドライバーには、市場技術開発と製品標準化が含まれます。
アプリケーション主導の要因
１、5Gは400Gイーサネットを加速する
Ciscoの分析によると、5Gテクノロジーには、クラウドリソース（コンピューティング、ストレージ、およびネットワーキング）をアプリケーション、デバイス、およびユーザーに近づけるエッジコンピューティングアーキテクチャが必要です。同時に、エッジコンピューティングには、より多くの帯域幅、ネットワーク上のより多くのデバイスのサポート、およびデータを保護および管理するためのより高いセキュリティが必要です。たとえば、4G無線システムは1平方キロメートルで最大2,000個のアクティブデバイスしかサポートできませんが、5Gは同じ範囲で最大100,000個のアクティブデバイスをサポートできます。より多くの帯域幅を提供する400Gテクノロジーにより、より多くのデバイスとアプリケーションを5Gでサポートできます。今日、5Gは2019年に広く展開され始めています。たとえば、5Gが最も速く発展している中国では、100,000を超える基地局が展開されています。また、中国では2020年までに1億5,000万人の5Gモバイル加入者が期待されています。
| アイテム | 4G LTE |
5G |
| 平均データレート | 25 Mb/s | 100 Mb/s |
| ピークデータレート | 150 Mb/s | 10,000 Mb/s |
| 待ち時間 | 50 ms | 1 ms |
| 接続密度 | 1平方キロメートルあたり2,000 | 1平方キロメートルあたり100,000 |
２、データセンターとクラウドコンピューティングの要件
Ciscoの調査によると、2021年までにクラウドベースのデータセンターは次世代データセンターのワークロードの92％を占め、従来のデータセンターはわずか8％しかありません。高データレートに対するこれらの客観的な要件は、400G開発を大きく推進します。400Gは、今後数年でスイッチチップとネットワークプラットフォームの主流速度になると推定されています。
３、 高解像度ビデオ伝送のニーズ
基本的に、すべての形式のインターネットアプリケーションがビデオに移行しており、トラフィックの80％以上がビデオであると推定されています。ビデオは、誰もが将来対話するための非常に重要なプラットフォームであり、特にマルチパーティビデオ会議などのリアルタイムビデオストリーミングです。高解像度ビデオ（4Kビデオなど）は、以前の低解像度のビデオよりも多くの帯域幅と遅延を必要とします。
技術主導の要因
400Gテクノロジーは元々IEEE 802.3bsと呼ばれ、2017年12月に正式に承認されました。前方誤り訂正（FEC）などの新しい標準が定められ、誤りのパフォーマンスも改善します。これらの標準に従って、初期の400Gネットワーク要素は、試行と初期展開を正常に完了しました。現在、Cisco 400G Nexus、Arista 400G 7060X4シリーズ、Mellanox Spectrum-2などのブランドの400Gスイッチが使用されています。400G DACおよび400Gモジュール（400G QSFP-DDモジュール、400G OSFPモジュール、400G CFP8モジュールなど）などの400G接続ソリューションも登場していますが、その中で 400G QSFP-DD はその高密度と低消費電力のためにリーダーとなっています。 400Gイーサネットが標準化、商用化、および規模化まで急速に成長するにつれて、400G製品システムは徐々に改善され、より多くの400G製品が登場します。
400Gの影響
400Gは25Gおよび100G市場を促進し、200G市場シェアを削減
10Gイーサネットと比較して、25Gbpsおよびチャネルあたり50Gbpsテクノロジーは、既存の100G（4x 25Gbps）、今後の400G（8x 50Gbps）、および将来の800Gネットワークの基本規格を提供するため、25Gイーサネットは光伝送業界全体においてはますます人気が高まっています。したがって、400Gの急速な発展により、25Gおよび100G市場の発展がある程度促進されます。同様に、400Gの急速な出現は、200Gがフライパンのフラッシュであることを意味します。
400Gにより、ネットワーク全体の運用および保守コストが削減される見込み
短い伝送距離と高い帯域幅が必要なアクセス、メトロ、およびデータセンターの相互接続シナリオでは、ファイバリソースは比較的不足しています。シングルキャリア400Gテクノロジーは、最もシンプルな構成で最大の伝送帯域幅と最高のスペクトル効率を実現し、伝送コストを効果的に削減します。
バックボーンおよびネットワークノードが多いほど伝送距離が長くなる一部のより複雑なメトロポリタンエリアネットワークでは、伝送パフォーマンスの要件がより厳しくなります。このような状況では、デュアルキャリアテクノロジ（2x200G）と最適化されたアルゴリズムが連携して、チャネル間隔を圧縮できます。これにより、スペクトル効率が30％（シングルキャリア400Gテクノロジーのレベルに近い）向上するだけでなく、400Gの伝送距離が数千キロメートルに拡張され、オペレーターは最小帯域幅リソースで400Gバックボーンネットワークを迅速に展開できます。
400Gソリューションは、シングルファイバの容量を40％増加させ、消費電力を40％削減することもできます。これにより、ネットワークパフォーマンスが大幅に向上し、ネットワークの運用および保守コストが削減されます。
400Gのベンダーとユーザーの機会
多くのサプライヤは、時代を先取りするために400G製品を誇大宣伝していますが、実際の供給能力を持つベンダーはほとんどなく、供給されるほとんどの400G製品の品質は保証されません。激しい市場競争で勝つために、ベンダーは製品の品質と強力な供給能力を改善するためにより多くの注意を払うべきです。そして、これは比較的低価格でより良い製品とサービスを得ることができるユーザーにとって間違いなく有益です。
配線と接続性における400Gの影響
マルチモード設置ベースでは、100Gモジュールと400Gモジュールの最大の違いは、ファイバの総数が増えることです。シングルモード伝送システムの場合、100Gで展開されるデュプレックスLCおよびMPOベースのアーキテクチャのほとんどは400Gに対応する必要があります。パラレルまたはマルチファイバ伝送の場合、4つの波長で短波長分割多重化（SWDM）で動作する400GBASE-SR4.2などのモジュールは、OM4またはOM3よりもOM5ファイバ上でより長い距離を提供します。また、OM5ワイドバンドマルチモードファイバー（WBMMF）を使用すると、SWDMテクノロジーを使用して1つのファイバで複数の信号（波長）を送信できます。これは、OM5ファイバおよびSWDMテクノロジーが引き続き400Gイーサネットのサポートを改善することを示しています。
| データレート | モジュール | ペア | 定格リーチ |
| 40G | 40G-BiDi | 1 |
OM3: 100m OM4: 150m OM5: 200m |
| 40G-SWDM4 | 1 |
OM3: 240m OM4: 350m OM5: 440m |
|
| 100G | 100G-BiDi | 1 |
OM3: 70m OM4: 100m OM5: 150m |
| 100G-SWDM4 |
1 |
OM3: 75m OM4: 100m OM5: 150m |
|
| 400G | 40GBASE-SR4.2 | 4 |
OM3: 70m OM4: 100m OM5: 150m |
400Gイーサネットを迎える準備はできていますか？
400Gイーサネットは、現在のネットワーク市場では避けられない傾向です。さまざまな市場の需要と技術に支えられて、これまでどの技術よりも急速に進歩しました。また、200Gの市場シェアを減らし、伝送コストをある程度節約するなど、多くの重要な効果もあります。現在の400G市場の動向は明らかですが、400G製品に関してはそれほど競争はありません。多くの製品は試作段階にあり、それらの製品の価格は後に成熟した製品よりもかなりに低くなる場合があります。事前に400Gの世界を理解して参入する機会をつかむ必要があります。