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800G端口开启商用,IO铜缆互联还能走多远?

 HIBEST鲁普明 2021-04-28

人们对于带宽的需求是无止境的。当5G时代来临的时候,除了智能驾驶、物联网、AI人工智能之外,还将有更多应用场景在未来被发掘,目前业界传输速率最高的为800Gbps,相当于目前传统100G网络的8倍,可支持190万人同时在线观看高清视频直播,2月底,美国电信运营商Verizon携手Ciena和Juniper两家设备商宣布,Verizon的实时光纤网络成功实现单个波长800Gbps传输的测试,Verizon的实时光纤网络成功实现单个波长800Gbps传输的测试。5G有望实现超快的千兆的速度、超低的单位毫秒延迟和极高的可扩展性。它将连接数十亿台设备,并从前所未有的案例(包括视频流、虚拟现实、云计算以及机器学习和人工智能等)中传输数TB的数据,紧接着的3月27日;华为在浙江湖州完成了光传送网800G联合创新测试。据悉,现网单波800G,放眼全球,这也是目前业界最大的单纤容量,这一测试的成功也标志着中国移动光传送网800G商用提速,可以预见,接下来Cisco、华为、H3C等各大系统厂家将会掀起一波800G端口系统开发的高潮.

目前路由器和交换机其对外的接口都在IO面板侧,网络设备间通过IO接口互联的方式主要有两种:铜缆(Direct Attach Cable)互联和光纤(Active Optical Cables)互联;通过多模光纤和单模光纤,网络设备间的联接距离可以从几百米扩展到几十公里。但光纤的成本相对较高,在数据中心机柜内部,目前仍然有大量使用了成本更为便宜的铜缆IO模块实现0.5米、1米、2米、3米和5米距离的联接;随着单链路信号速率从56Gbps向112Gbps演进,网络设备的IO接口也从400G向800G升级的需求,在800G光模块已进入商用的当下,成本更低的无源铜缆IO模块升级到800G的可行性有多少,800G端口开启商用,IO铜缆互联还能走多远,今天我们一起探讨下这个问题.


莱尼在21届光博会已经推出800G铜缆的概念输出,其它厂商都主推的400G铜缆,单通道都在25G,今年的光博会应该更多厂商会有800G端口的产品输出,包括IO连接.

根据数据中心前沿作者分享的,目前市场主流的机柜中交换机与交换机、交换机与服务器之间主要采用的就是SFP28/SFP56、QSFP28/QSFP56的IO模块进行联接。在56Gbps速率时代,为了追求更高的端口密度,人们进一步开发出了QSFP-DD IO模块,实现了400G端口容量。随着信号速率的翻倍提升,QSFP-DD模块的端口容量可以翻倍增加到800G,但这必然会导致链路损耗的急剧增加,使得无源铜缆IO模块的传输距离进一步缩短。

基于现实的物理限制条件,IEEE制定112G规范的802.3CK小组在56G速率最长3米的铜缆IO基础上,将铜缆链路的最大长度缩减为2米.

高速线缆主要的应用场景为机柜中交换机与交服务器

当工业界从25Gbps信号速率升级到如今的56Gbps信号速率时,由于PAM4(Pulse Amplitude Modulation)信号制式的引入(IEEE 802.3BS小组),以太网Serdes链路上传输的信号基频点仅仅是从12.89GHz上移到13.28GHz,信号基频点的变化并不大。能够支持25Gbps信号良好传输的系统,在略微优化后,就能够很顺利地升级到56Gbps信号速率;但从56Gbps信号速率升级到112Gbps信号速率,就没有这么容易了。在56Gbps速率标准制定时引入的PAM4信号制式,大概率将会在112Gbps速率上被继续复用。这使得以太网112Gbps速率信号的基频点变为26.56GHz,是56Gbps信号速率基频点的一倍。56Gbps速率这一代已经把PAM4信号制式带来的技术红利消耗殆尽,在112Gbps速率这一代,工业界将会面临真正的技术升级考验

5G、物联网以及人工智能技术正在成为驱动创新与实现数字化转型的重要力量,一个新的数字化经济时代正在来临,同时,智能电网、微电网的快速发展,以及可替代能源成本和储能成本的不断降低,促使数据中心物理基础设施与上游的电网和下游的IT将会有更多的交互和融合,DAC直连铜缆或者AOC光缆互联都将在未来2-3年将呈现一个较大幅度的增长,在未来万兆服务器端口应用将更多,随着网络设备IO接口持续的发展升级,未来的单链路信号速率112Gbps向更高速的演进,线缆高频,高速测试要求将越来越多,进入高速线缆行业的门槛将越来越高,对于此过程中,将有非常多的工厂由于没有转换升级,将面临被市场淘汰出局,专业和专注自己的领域,不断地去学习交流,补充自己的欠缺空间,将会是企业发展的途径之一不管是DAC还是AOC,势必将带来一个全新的高速线缆成长时代,800G端口开启商用后,IO铜缆互联还能走多远,还要看工业线缆界能否接受更多的技术门槛的考验.

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