简介

随着对数据驱动型服务的需求不断激增，数据中心已成为现代数字领域的支柱。这一关键基础设施的核心是更快、更高效的网络技术。在本教程中，我们将探讨 400G 技术日益突出的地位，以及业界对数据中心网络更高速度和能效的推动。

数据中心格局

数据中心市场主要由两个关键部分组成：交换机和光学器件。交换机作为网络枢纽，负责在数据中心内路由和移动数据包。而光学器件则是这些交换机与更广泛网络之间的关键连接。

这些光学器件可进一步分为两类：数据中心内的光学器件（称为数据中心内光学器件）和连接数据中心的光学器件（称为数据中心互连或 DCI）。DCI 光缆可分为服务于本地数据中心集群的城域光缆和连接地理位置遥远的数据中心的长途光缆。

这一市场的规模惊人。仅在 2022 年，DCI 市场的价值就达到了惊人的 25 亿美元，而数据中心交换机市场的总价值则高达 170 亿美元。据预测，2022 年至 2027 年期间，数据中心交换机的累计支出将超过 1000 亿美元，预计到预测期结束时，云服务提供商将占交换机销售额的 60%。

400G 的崛起

在快速发展的格局中，400G技术已成为数据中心交换机和光学市场的霸主。

在交换机市场，400G 已经牢牢占据了主导地位。谷歌是开路先锋，于 2018 年底和 2019 年初开始推出 400G。随着技术的成熟，谷歌现在将目光投向了下一个前沿领域--800G。然而，通往 800G 的道路并非没有挑战，该公司面临着进展缓慢以及瓶颈是在交换机还是在光学器件方面的不确定性。

亚马逊、微软和 Meta 等其他超大规模云提供商也采用了 400G 技术，其中亚马逊的推广工作已接近尾声，而微软和 Meta 正处于各自的 400G 交换机升级周期之中。专家预测，到 2025 年，800G 将最终取代 400G 成为数据中心交换机的主流技术。

在光领域，400G 也已成为首选技术。一个值得注意的趋势是 400G ZR 相干光学技术的兴起，这种技术开始在城域网中取代老式的波分复用（WDM）系统。这些新型光学器件的主要优势在于能够将转发器（负责发送和接收光信号的组件）集成到一个可插拔模块中，从而简化网络，不再需要旧式长途系统中使用的外部转发器。

能源效率： 日益重要的优先事项

随着行业朝着更快的数据中心网络解决方案的方向发展，一个新的优先事项出现了：能效。超大规模云提供商是开发 400G ZR 光学器件的推动力，他们在推动降低这些技术的功耗方面发挥了重要作用。

400G ZR 光学器件具有显著的能耗优势，400 Gbps 转发器的典型功耗约为 15 瓦。对于数据中心耗电量巨大的超大规模企业来说，这种能效是重要的考虑因素。通过融合 IP 网络和光网络，并将光转发器直接嵌入路由器和交换机，与传统光网络相比，这些可插拔光学器件有助于降低成本和能耗。

超越 400G：追求 800G 及更高水平

虽然 400G 技术在当前仍占主导地位，但业内专家已经开始展望未来。一些超大规模企业正在推动 800G 甚至 1.6 Tb ZR 可插拔光学技术的发展，进一步推动数据中心网络功能的发展。

Ciena 和 Infinera 等光学厂商已经推出了 800G 和 1 Tbps 级光学产品，展示了业界提供更高速传输的能力。然而，随着行业接近香农极限（光纤可实现的理论最大数据传输速率），关注的焦点可能开始从单纯的速度提升转向能效这一突出特点。

英飞朗营销高级副总裁 Rob Shore 强调了这一转变，他指出："电力成本大幅上升，因此他们的关键要素之一就是帮助降低功耗。由于认识到目前的功耗轨迹是不可持续的，业界开始探索新技术，如线性光学技术，其目的是简化光学器件，不再需要耗电的数字信号处理器（DSP）。

适应性的重要性

随着数据中心的不断发展，适应性将成为关键。超大规模云提供商是这一领域创新的推动力，他们不断评估自己的需求，并相应调整技术路线图。

亚马逊决定不采用 800G 交换机，尽管谷歌很早就开始涉足，这个例子就说明了这种适应性。亚马逊很可能认识到 800G 市场的不成熟以及与该技术相关的高成本溢价，因此选择集中精力优化其 400G 基础设施。

同样，行业向以能效为首要关注点的转变也突出表明，供应商需要时刻关注客户不断变化的优先事项。随着电力成本的持续上升，数据中心运营商将要求网络解决方案不仅能提供极快的速度，还能显示出强大的能效。

结论

数据中心网络环境正处于变革时代，400G 技术已牢固确立为当前的标准。然而，业界对更高速度和更高效率的不懈追求已经在推动下一代数据中心网络解决方案。

在超大规模云提供商的引领下，供应商必须做好适应和创新的准备，确保其产品和服务能够满足数据驱动世界不断变化的需求。通过在速度、能效和成本效益之间取得适当的平衡，未来的数据中心将继续为数字革命提供动力，并推动前所未有的连接和创新水平。

参考来源

https://www.fierce-network.com/data-center/400g-reigns-supreme-data-center

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