相干光通信：可插拔器件引領(lǐng)未來(lái)

  ICC訊  在2024年，相干插拔式光學(xué)器件成為了電信帶寬增長(zhǎng)的全權(quán)功臣，并且預(yù)計(jì)未來(lái)這種趨勢(shì)將繼續(xù)保持其主導(dǎo)地位。

  在去年發(fā)布的每一份Cignal AI光器件報(bào)告中，我們都指出相干插拔式光學(xué)器件已經(jīng)成為推動(dòng)電信帶寬增長(zhǎng)的主要力量。在未來(lái)幾年里，隨著這些技術(shù)在AI互聯(lián)領(lǐng)域中的應(yīng)用增加以及從城域網(wǎng)向長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)的遷移，它們的主導(dǎo)地位將更加穩(wěn)固。

  數(shù)據(jù)說(shuō)明一切

  當(dāng)我們把所有可插拔與嵌入式解決方案的帶寬合并考慮時(shí)，結(jié)果令人印象深刻（見下圖）。2024年，由于嵌入式光學(xué)器件的帶寬出現(xiàn)了同比下降，因此所有的帶寬增長(zhǎng)都來(lái)自于可插拔光學(xué)器件。展望未來(lái)，即使新的能夠達(dá)到超過(guò)1Tbps速度的嵌入式解決方案逐漸增多，可插拔光學(xué)器件帶來(lái)的帶寬增長(zhǎng)仍將至少占據(jù)總增長(zhǎng)的一半，并且在未來(lái)幾年內(nèi)這一比例將進(jìn)一步擴(kuò)大。

  2024年，400G可插拔占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)Cignal AI傳輸硬件報(bào)告，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的整體支出在2024年有所下降，而云服務(wù)與托管運(yùn)營(yíng)商在數(shù)據(jù)中心互連上的支出卻顯著增加——這里正是使用400G可插拔的地方。盡管一些嵌入式解決方案（如800G和1.2T+）也有輕微的增長(zhǎng)，但低速嵌入式解決方案則全部出現(xiàn)同比下降。

  自2022年引入專為直接交換機(jī)和路由器設(shè)計(jì)的400ZR光學(xué)之前，幾乎所有的帶寬增長(zhǎng)都是由嵌入式光學(xué)器件提供的。到了2023年，隨著800G嵌入式解決方案的增長(zhǎng)以及100G/200G可插拔的減少，嵌入式解決方案相對(duì)于可插拔的增長(zhǎng)有所上升，但這種情況在一年后發(fā)生了巨大變化。

  進(jìn)入2025年，隨著1.2T+嵌入式解決方案的不斷推出，這些方案將對(duì)帶寬增長(zhǎng)做出重要貢獻(xiàn)。然而，400G和800G可插拔也將蓬勃發(fā)展，從而平衡嵌入式與可插拔之間的增長(zhǎng)比例。2026年后，電信帶寬增長(zhǎng)將主要由可插拔光學(xué)器件主導(dǎo)，因?yàn)?00ZR產(chǎn)品的發(fā)貨量將持續(xù)增加，同時(shí)800ZR/1600ZR將在城域網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)中部署。

  供應(yīng)商分析

  Marvell和Acacia/Cisco是400G可插拔光學(xué)器件銷售市場(chǎng)的領(lǐng)軍者，而Ciena則在2024年第三季度作為400G可插拔產(chǎn)品的重要供應(yīng)商加入了競(jìng)爭(zhēng)。盡管許多其他廠商也提供基于Marvell DSP芯片的400G可插拔產(chǎn)品，但在出貨量方面，沒有一家能與這前三名相比。

  預(yù)計(jì)到2027年，400G可插拔（400ZRx）仍將是帶寬增長(zhǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，這對(duì)當(dāng)前領(lǐng)先的三大400ZR供應(yīng)商（Cisco/Acacia、Marvell和Ciena）尤為有利。

  Marvell的800ZR DSP和模塊比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手領(lǐng)先至少12個(gè)月，這種搶先上市的策略在400ZR時(shí)代為公司帶來(lái)了成功。然而，由于過(guò)早推出，Marvell的產(chǎn)品并未包含后來(lái)批準(zhǔn)的800ZR+標(biāo)準(zhǔn)PCS，這可能影響其在長(zhǎng)途線路上的應(yīng)用。Marvell及其DSP客戶指出，大多數(shù)鏈路都是兩端固定的，并且Marvell DSP有一個(gè)專有模式，可以提供與標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)?shù)男阅堋?

  Ciena和Cisco/Acacia已經(jīng)展示了自家的800ZR模塊，并將不太情愿地放棄他們?cè)?00ZR市場(chǎng)中建立的份額。

  隨著可插拔設(shè)備向更高速率（如800G/1.6T）發(fā)展，傳統(tǒng)設(shè)備制造商正努力打破前三家供應(yīng)商在400G領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，積極通過(guò)自己的DSP芯片進(jìn)入可插拔市場(chǎng)。Infinera公開宣布了其交付800G可插拔產(chǎn)品的計(jì)劃以及與一家大型超大規(guī)模用戶合作部署800ZR的成功案例，而Nokia一直將可插拔光學(xué)器件作為其內(nèi)部開發(fā)的重點(diǎn)之一，合并后的企業(yè)可能會(huì)成為800ZR市場(chǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

  隨著中國(guó)加大對(duì)AI基礎(chǔ)設(shè)施的投資，本土設(shè)備供應(yīng)商華為、中興和烽火等也期待在可插拔相干市場(chǎng)占據(jù)一席之地。然而，中國(guó)的運(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)上并不購(gòu)買第三方可插拔光學(xué)器件，因此對(duì)于純器件供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，在這些項(xiàng)目中的機(jī)會(huì)相對(duì)較少，即使是國(guó)內(nèi)供應(yīng)商也不例外。

  像Coherent和Lumentum這樣的器件供應(yīng)商已經(jīng)展示了基于Marvell DSP的800ZR模塊，并打算利用其在激光技術(shù)方面的專長(zhǎng)來(lái)構(gòu)建這些日益復(fù)雜的模塊。

  結(jié)論

  展望未來(lái)，1.2T、1.6T及更高速率的嵌入式解決方案將繼續(xù)為帶寬增長(zhǎng)做出貢獻(xiàn)，但可插拔設(shè)備將推動(dòng)整體波分復(fù)用（WDM）帶寬的增長(zhǎng)保持在30%-40%的范圍內(nèi)。那些在400ZR市場(chǎng)上占據(jù)有利位置的公司，將繼續(xù)從向可插拔技術(shù)的轉(zhuǎn)型中獲益。隨著設(shè)備原始制造商（OEM）利用其在高速相干DSP領(lǐng)域的專長(zhǎng)，并將資源投入到新型高速可插拔光學(xué)器件的研發(fā)中，他們將在800ZR市場(chǎng)上以更有影響力的方式進(jìn)入這一領(lǐng)域。