קישורים קוהרנטיים רחבי פס עבור מרכזי נתונים בשנת 2025: שחרור רוחב פס ויעילות חסרי תקדים לדור הבא של תשתית ענן. גלו כיצד הטכנולוגיה הזו תשנה את ביצועי מרכזי הנתונים והכלכלה שלהם במהלך חמש השנים הבאות.
- סיכום מנהלים: מניעי השוק ותצפית לשנת 2025
- סקירה טכנולוגית: קישורים קוהרנטיים רחבי פס מוסברים
- שחקני תעשייה מרכזיים ומיפוי האקוסיסטמה
- גודל השוק הנוכחי ותחזיות צמיחה לשנים 2025–2030
- מגמות אימוץ: מרכזי נתונים היפרסקליים, ענן וארגוניים
- אתגרים טכניים ופתרונות: רוחב פס, כוח ועיכוב
- נוף רגולטורי וסטנדרטים (למשל, IEEE, OIF)
- טכנולוגיות תחרותיות: אופטיקה ניתקת מול אופטיקה משולבת
- מקרי בוחן: פריסות בעולם האמיתי ורווחי ביצועים
- תצפית עתידית: מפת חדשנות והמלצות אסטרטגיות
- מקורות והפניות
סיכום מנהלים: מניעי השוק ותצפית לשנת 2025
ההתרחבות המהירה של מחשוב ענן, אינטליגנציה מלאכותית (AI) ועומסי עבודה של מחשוב ביצועים גבוהים (HPC) מניעה טרנספורמציה יסודית בארכיטקטורות מרכזי הנתונים. כאשר כמות הנתונים גואה והדרישות מהיישומים מתעצמות, הצורך בקישורים ניתנים להרחבה, בעלי קיבולת גבוהה ויעילות אנרגטית הפך לקרדינלי. קישורים קוהרנטיים רחבי פס—המנצלים עיבוד אותות דיגיטליים מתקדמים (DSP), פורמטים של מודולציה ברמה גבוהה ודחיסת אורך גל צפופה (DWDM)—צצים כטכנולוגיה קריטית כדי להתמודד עם האתגרים הללו במרכזי נתונים היפרסקליים ובארגונים גדולים.
בשנת 2025, השוק עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס מונע על ידי מספר גורמים מתלכדים. ראשית, המעבר ל-400G, 800G ואפילו 1.6T קישורים אופטיים מואץ, עם יצרני טרנסיברים אופטיים מובילים כמו Infinera, Ciena וNeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum) שמציגים מודולים קוהרנטיים ניתקים התומכים בשיעורי בוד גבוהים ורוחבי פס אופטיים רחבים. מודולים אלו מאפשרים למרכזי נתונים להאריך את הטווח והקיבולת של הקישורים שלהם תוך כדי הפחתת צריכת האנרגיה לכל ביט.
שנית, מפעילי היפרסקל—כולל Microsoft, Google וMeta—פועלים לפרוס ולבדוק פתרונות קוהרנטיים רחבי פס כדי לתמוך בתעבורה מזרח-מערב ובקישוריות בין מרכזי נתונים. חברות אלו משתפות פעולה עם ספקי רכיבים אופטיים לפיתוח DSP קוהרנטיים לדור הבא ומעגלים משולבים פוטוניים (PICs) שיכולים לפעול בטווח C+L, מה שמכפיל את קיבולת הסיבים הזמינה ומבטיח את תשתיתן עבור עומסי עבודה מונעי AI.
שלישית, מאמצי תקינה בתעשייה בראשות ארגונים כמו Optical Internetworking Forum (OIF) וInternational Telecommunication Union (ITU) מאיצים את האימוץ של ממשקים קוהרנטיים אינטרופראביליים, כולל תקני 400ZR, 800ZR ו-OpenROADM. יוזמות אלו מקדמות אקוסיסטמה מרובת ספקים, מפחיתות את מורכבות האינטגרציה ומאפשרות פריסה רחבה יותר של טכנולוגיות קוהרנטיות רחבות פס ביישומי חיבור מרכזי נתונים עירוניים ואזוריים.
בהסתכלות קדימה לשנים הקרובות, התחזיות עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס נותרות חזקות. ההתפתחות המתמשכת של פוטוניקה סיליקונית, אופטיקה משולבת ו-DSP מתקדמים צפויה להגדיל עוד יותר את היעילות הספקטרלית ולהפחית את העלות הכוללת של בעלות. ככל שעומסי עבודה של AI ולמידת מכונה מתפשטים, מפעילי מרכזי נתונים יעמדו בראש סדר העדיפויות פתרונות קוהרנטיים רחבי פס כדי לעמוד בדרישות של קישוריות בעלת רוחב פס גבוה, עיכוב נמוך ויעילות אנרגטית. השוק מוכן לצמיחה מתמשכת, עם ספקי טכנולוגיה מובילים ומפעילי היפרסקל המעצבים את מסלול החדשנות והפריסה עד 2025 ואילך.
סקירה טכנולוגית: קישורים קוהרנטיים רחבי פס מוסברים
קישורים קוהרנטיים רחבי פס מייצגים טכנולוגיה משנה משחק עבור רשתות מרכזי נתונים, המאפשרים העברת כמויות עצומות של נתונים על גבי סיב אופטי עם יעילות ספקטרלית גבוהה וטווח רחב. בניגוד לקישורים המסורתיים המודלים בעוצמה ישירה (IM-DD), קישורים קוהרנטיים מנצלים פורמטים מתקדמים של מודולציה, עיבוד אותות דיגיטליים (DSP) ומודולציה של קיטוב כדי לקודד יותר מידע לכל אורך גל, מה שמגביר באופן משמעותי את רוחב הפס ומפחית את העלות לכל ביט.
בשנת 2025, האימוץ של קישורים קוהרנטיים רחבי פס מואץ, מונע על ידי הצמיחה האקספוננציאלית בשירותי ענן, בעומסי עבודה של אינטליגנציה מלאכותית, ובצורך בארכיטקטורות מרכזי נתונים ניתנות להרחבה ויעילות אנרגטית. טכנולוגיית קוהרנטיות, שהייתה שמורה בעבר לרשתות ארוכות טווח ורשתות עירוניות, מותאמת כעת ליישומי חיבור מרכזי נתונים (DCI) בטווח קצר יותר, עם פתרונות התומכים בשיעורי נתונים של 400G, 800G ואפילו 1.2T לכל אורך גל. התקדמות אלו מתאפשרות על ידי פיתוח DSP ASIC קוהרנטיים בעלי ביצועים גבוהים, פוטוניקה משולבת ומודולים ניתקים.
שחקני תעשייה מרכזיים נמצאים בחזית התפתחות זו. Ciena הציגה את פלטפורמת WaveLogic 6, התומכת בהעברת 1.6 Tbps של נושאים בודדים ומיועדת לסביבות עירוניות ו-DCI. Infinera מציעה מודולים קוהרנטיים ניתקים ICE-X, המיועדים לפתרונות DCI ניתנים להרחבה ויעילים מבחינת אנרגיה. Nokia מקדמת את ה-DSP הקוהרנטי PSE-6s שלה, המאפשרת העברת 800G ו-1.2T על גבי אורך גל בודד, בעוד Cisco Systems משלבת אופטיקה קוהרנטית בפלטפורמות הרשת שלה כדי להתמודד עם הביקוש הגובר לקישורים בעלי קיבולת גבוהה ועיכוב נמוך.
תכונה מגדירה של קישורים קוהרנטיים רחבי פס היא היכולת שלהם לפעול על פני רוחבי פס אופטיים מורחבים, כמו טווח C+L, מה שמכפיל את הספקטרום הזמין בהשוואה למערכות המספקות רק טווח C. גישה זו מאומצת על ידי ספקי רכיבים אופטיים מובילים, כולל Lumentum וNeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum), המפתחים מגברים אופטיים רחבי פס ומולטי-פלקסרים כדי לתמוך בהעברת רב-טרבית.
בהסתכלות קדימה, התחזיות עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים הן חזקות. הטכנולוגיה צפויה לתמוך בדור הבא של מרכזי נתונים בקנה מידה של ענן ומונעי AI, תוך תמיכה במעבר ל-400ZR, 800ZR ומעבר לכך. מפת הדרכים של התעשייה מצביעה על חדשנות מתמשכת ב-DSP, אינטגרציה פוטונית וצורות מודול, עם דגש על הפחתת צריכת האנרגיה ועלות כוללת של בעלות. ככל שמפעילי היפרסקל וספקי שירותים ישקיעו בפתרונות אלו, קישורים קוהרנטיים רחבי פס צפויים להפוך לרכיב בסיסי בתשתית מרכזי הנתונים במהלך שאר העשור.
שחקני תעשייה מרכזיים ומיפוי האקוסיסטמה
האקוסיסטמה עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים מתפתחת במהירות, מונעת על ידי הצמיחה האקספוננציאלית בשירותי ענן, בעומסי עבודה של AI ובצורך בקישוריות ניתנת להרחבה ובעלת קיבולת גבוהה. נכון לשנת 2025, נוף התעשייה מעוצב על ידי תמהיל של ענקי רשתות אופטיות מבוססים, ספקי רכיבים חדשניים, מפעילי ענן היפרסקליים וארגוני תקינה, כולם תורמים להתקדמות ופריסת טכנולוגיות אופטיות קוהרנטיות.
בין ספקי המערכות המובילים, Cisco Systems וJuniper Networks ממשיכים לשחק תפקידים מרכזיים, משולבים אופטיקה קוהרנטית בפלטפורמות חיבור מרכזי הנתונים (DCI) שלהם. רכישתה של Cisco את Acacia Communications חיזקה את יכולותיה הפנימיות לעיבוד אותות דיגיטליים קוהרנטיים (DSP) ואופטיקה ניתקת, מה שמאפשר את אספקת מודולים קוהרנטיים של 400G/800G המיועדים למרכזי נתונים היפרסקליים וארגוניים. Juniper, בינתיים, הרחיבה את סדרות PTX ו-QFX שלה עם תמיכה במודולים קוהרנטיים מהירים, המיועדים ליישומי DCI עירוניים וארוכי טווח.
בחזית הרכיבים והמודולים, Infinera וCiena נמצאות בחזית הפיתוח של טרנסיברים קוהרנטיים מתקדמים ומעגלים משולבים פוטוניים (PICs). ה-ICE-X של Infinera והסדרה WaveLogic של Ciena מאומצים באופן נרחב בזכות היעילות הספקטרלית הגבוהה שלהם ותמיכתם בהעברה רחבת פס, כולל פעולה בטווח C+L, מה שחשוב יותר ויותר כדי למקסם את ניצול הסיבים בסביבות מרכזי נתונים צפופים. חברות אלו גם פעילות ביוזמות OpenZR+ ו-OpenROADM, המקדמות אינטרופראביליות ואקוסיסטמות מרובות ספקים.
מפעילי ענן היפרסקליים כמו Google, Microsoft וAmazon הם לא רק צרכנים מרכזיים אלא גם משפיעים מרכזיים בכיוון טכנולוגיית הקישורים הקוהרנטיים. חברות אלו מייצרות ביקוש לאופטיקה קוהרנטית ניתקת שניתן לפרוס ישירות במתגים ומסלולים, מה שמפחית את צריכת האנרגיה ואת מורכבות התפעול. שיתוף הפעולה שלהן עם ספקי מודולים אופטיים מאיץ את האימוץ של תקני 400ZR, 800ZR ו-1.6T הקוהרנטיים המופיעים.
האקוסיסטמה נתמכת עוד יותר על ידי מומחי רכיבים אופטיים כמו Lumentum, NeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum) ו-Coherent Corp. (בעבר II-VI Incorporated), המספקים רכיבים קריטיים כמו לייזרים מתכווננים, מודולטורים ומקלטים קוהרנטיים. ספקים אלו משחקים תפקיד מכריע בהנעת המיניאטוריזציה והפחתת העלות של מודולים קוהרנטיים, מה שהופך את הפתרונות הרחבי פס לברי קיימא לפריסה רחבה יותר במרכזי נתונים.
גופי תקינה ובריתות תעשייתיות, כולל Optical Internetworking Forum (OIF) וOpen Compute Project (OCP), משחקים תפקיד מכריע בהגדרת מפרטי אינטרופראביליות ועיצובים רפרנסיים. עבודתם מבטיחה שהקישורים הקוהרנטיים רחבי הפס יכולים להשתלב בקלות בסביבות מרובות ספקים, לקדם חדשנות ולהאיץ את האימוץ בשוק.
בהסתכלות קדימה, האינטראקציה בין שחקנים מרכזיים אלו—ספקי מערכות, ספקי רכיבים, מפעילי ענן וארגוני תקינה—תמשיך לעצב את מסלול הקישורים הקוהרנטיים רחבי הפס. הגישה שיתופית של האקוסיסטמה צפויה להניע התקדמויות נוספות בקיבולת, ביעילות וביכולת להרחבה, לתמוך בדור הבא של ארכיטקטורות מרכזי נתונים עד 2025 ואילך.
גודל השוק הנוכחי ותחזיות צמיחה לשנים 2025–2030
השוק עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים חווה התרחבות מהירה, מונעת על ידי הצמיחה האקספוננציאלית במחשוב ענן, אינטליגנציה מלאכותית (AI) ועומסי עבודה של מחשוב ביצועים גבוהים (HPC). נכון לשנת 2025, פריסת טכנולוגיות אופטיות קוהרנטיות—המסוגלות לתמוך בשיעורי נתונים של 400G, 800G, ומתקדמות לכיוון 1.6T לכל אורך גל—הפכה לאפשרות קריטית עבור מרכזי נתונים היפרסקליים וגדולים. האימוץ של קישורים קוהרנטיים רחבי פס בולט במיוחד בקרב ספקי שירותי הענן המובילים ומפעילי הרשת המחפשים לפתור צווארי בקבוק ברוחב הפס ולהפחית את צריכת האנרגיה לכל ביט.
שחקני תעשייה מרכזיים כמו Ciena, Infinera, Nokia וCisco Systems נמצאים בחזית המסחור של פתרונות קוהרנטיים מתקדמים. חברות אלו הציגו טרנסיברים ומערכות קווים התומכים בפעולה רחבת פס על פני טווחי C+L, מה שמאפשר העברת רב-טרבית על פני זוגות סיבים בודדים. לדוגמה, הפלטפורמות WaveLogic של Ciena וה-ICE-X של Infinera מאומצות ביישומי DCI עירוניים, אזוריים וארוכי טווח, עם דגש על מקסום היעילות הספקטרלית ומזעור העלויות התפעוליות.
בשנת 2025, גודל השוק הגלובלי עבור מודולים אופטיים קוהרנטיים וציוד DCI קשור מוערך בטווח של כמה מיליארדי דולרים, עם תחזיות צמיחה דו-ספרתיות עד 2030. המעבר מ-400G ל-800G ולמודולים קוהרנטיים של 1.6T צפוי להאיץ, מונע על ידי הצורך בקישורים ניתנים להרחבה ובעלי יעילות אנרגטית. אינטל וNeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum) משקיעות גם הן בפוטוניקה סיליקונית ובטכנולוגיות DSP מתקדמות כדי להפחית עוד יותר את העלויות ואת צריכת האנרגיה, מה שהופך את הפתרונות הקוהרנטיים לנגישים יותר עבור מגוון רחב יותר של מפעילי מרכזי נתונים.
בהסתכלות קדימה לשנת 2030, הקונצנזוס בתעשייה מצביע על צמיחה מתמשכת וחזקה, כאשר קישורים קוהרנטיים רחבי פס הופכים לסטנדרט דה פקטו עבור DCI בעלי קיבולת גבוהה. התפשטות עומסי העבודה המונעים על ידי AI וההרחבה של מרכזי נתונים קצה צפויים להניע עוד יותר את הביקוש. מאמצי התקינה של ארגונים כמו Optical Internetworking Forum (OIF) וInternational Telecommunication Union (ITU) תומכים באינטרופראביליות ומאיצים את האימוץ. כתוצאה מכך, תחזיות השוק עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס נותרות חיוביות מאוד, עם חדשנות מתמשכת והיקף צפוי להניע את העלויות למטה ולהרחיב את הפריסה ברחבי נוף מרכזי הנתונים הגלובלי.
מגמות אימוץ: מרכזי נתונים היפרסקליים, ענן וארגוניים
האימוץ של קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים מתגבר במהירות בשנת 2025, מונע על ידי הביקוש הבלתי נגמר לרוחב פס ממפעילי היפרסקל, ענן וארגוניים. מרכזי נתונים היפרסקליים, המופעלים על ידי ענקי התעשייה כמו Microsoft, Google, Amazon וMeta Platforms, נמצאים בחזית פריסת קישורים אופטיים מהדור הבא כדי לתמוך בעומסי עבודה של AI/ML, אחסון מפוזר ומחשוב ביצועים גבוהים. מפעילים אלו עוברים מאופטיקה ישירה המודדת בעוצמה לפתרונות קוהרנטיים מתקדמים, מנצלים העברה רחבת פס כדי להשיג שיעורי נתונים לכל אורך גל של 800G ומעבר לכך, עם מפת דרכים המכוונת ל-1.6T ו-3.2T בשנים הקרובות.
ספקים מרכזיים כמו Ciena, Infinera, Nokia וCisco Systems פעילים במסחור מודולים קוהרנטיים ניתקים רחבי פס, כולל 400ZR+, 800ZR וטרנסיברים חדשים בקטגוריית 1.6T. מודולים אלו מנצלים עיבוד אותות דיגיטליים מתקדמים (DSP), פורמטים של מודולציה ברמה גבוהה ורוחבי פס אופטיים מורחבים (טווח C+L) כדי למקסם את היעילות הספקטרלית והטווח. Infinera וCiena הכריזו שתיהן על ניסויים מוצלחים בשטח ופריסות מוקדמות של אופטיקה קוהרנטית של 800G ו-1.2T ביישומי DCI עירוניים ואזוריים, כאשר מפעילי היפרסקל מתחילים להרחיב את הפתרונות הללו ברשתות ייצור.
ספקי שירותי הענן מאמצים גם הם קישורים קוהרנטיים רחבי פס כדי לאפשר קישוריות ניתנת להרחבה, רב-טרבית בין מרכזי נתונים המפוזרים גיאוגרפית. Google וMicrosoft דנו באופן פומבי על השקעותיהם בתחבורה אופטית מהדור הבא, כולל אימוץ מודולים קוהרנטיים ניתקים ומערכות קווים פתוחות כדי לתמוך ב-DCI גמיש ובעל קיבולת גבוהה. מגמות אלו משתקפות גם במגזר הארגוני, שבו מוסדות פיננסיים גדולים, ספקי בריאות וארגוני מחקר מפעילים ניסויים באופטיקה קוהרנטית כדי להבטיח את הקווים המהותיים שלהם ואת קווי החירום.
בהסתכלות קדימה, התחזיות עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס הן חזקות. גופי תעשייה כמו Optical Internetworking Forum (OIF) וEthernet Alliance מקדמים תקני אינטרופראביליות עבור מודולים קוהרנטיים של 800G ו-1.6T, ומסללים את הדרך לאימוץ רחב יותר של האקוסיסטמה. ככל שפוטוניקה סיליקונית ואופטיקה משולבת מתבגרות, צפויה העלות והיעילות האנרגטית של הפתרונות הקוהרנטיים להשתפר, להאיץ את חדירתם גם למרכזי נתונים היפרסקליים וגם לארגוניים עד לשנת 2026 ואילך.
אתגרים טכניים ופתרונות: רוחב פס, כוח ועיכוב
ההתפתחות המהירה של ארכיטקטורות מרכזי נתונים בשנת 2025 מניעה ביקוש חסר תקדים לקישורים קוהרנטיים רחבי פס, כאשר האתגרים הטכניים מתמקדים בהרחבת רוחב הפס, ביעילות אנרגטית ובצמצום העיכוב. כאשר מפעילי היפרסקל וענן שואפים לתמוך בעומסי עבודה של AI/ML ובתעבורה מזרח-מערב עצומה, המגבלות של קישורים מסורתיים המודלים בעוצמה ישירה (IM-DD) הופכות להיות יותר ויותר ברורות. טכנולוגיית האופטיקה הקוהרנטית, שהוקמה זה מכבר ברשתות ארוכות טווח ורשתות עירוניות, מותאמת כעת לקישורים קוהרנטיים במרכזי נתונים (DCI) בטווח קצר יותר, אך המעבר הזה מביא עמו אתגרים טכניים משלו.
רוחב הפס נשאר דאגה ראשית. המעבר למודולים קוהרנטיים ניתקים של 800G ו-1.6T נמצא בעיצומו, עם ספקים מובילים כמו Ciena, Infinera וNokia המציעים פתרונות המבוססים על עיבוד אותות דיגיטליים מתקדמים (DSP) ופורמטים של מודולציה ברמה גבוהה. מודולים אלו מנצלים טכנולוגיית CMOS של 7nm ו-5nm כדי לדחוס יותר ערוצים ושיעורי סימן גבוהים יותר לתוך צורות קומפקטיות, אך האתגר הוא לשמור על שלמות האות ולנהל את ההצלבה ככל שמספר הערוצים עולה. יוזמות OpenZR+ ו-OpenROADM מסייעות לסטנדרטיזציה של ממשקים קוהרנטיים אינטרופראביליים, ומאיצות עוד יותר את האימוץ.
צריכת החשמל היא צוואר בקבוק קריטי, במיוחד כאשר מרכזי הנתונים שואפים לקיימות. DSP קוהרנטיים ו-ADC/DAC מהירים צורכים הרבה חשמל, ושילובם בצורות ניתוק כמו QSFP-DD ו-OSFP מבלי לחרוג מהתקציב התרמי הוא אתגר הנדסי מרכזי. חברות כמו Marvell Technology וNeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum) מפתחות DSP קוהרנטיים ומעגלים משולבים פוטוניים (PICs) מהדור הבא המבטיחים הפחתות משמעותיות בצריכת החשמל לכל ביט. חידושים בפוטוניקה סיליקונית, שהחלה על ידי אינטל ו-Ayana Technologies, גם מאפשרים אינטגרציה הדוקה יותר וצמצום צריכת האנרגיה.
העיכוב הוא מדד מפתח נוסף, במיוחד עבור אשכולות AI/ML ויישומים רגישים לעיכוב. קישורים קוהרנטיים מביאים לעיכוב נוסף בעיבוד עקב פעולות DSP מורכבות, אך התקדמות אחרונה בתיקון שגיאות (FEC) בעיכוב נמוך וצינורות DSP מזורזים מצמצמים את הפער עם פתרונות IM-DD. Cisco Systems וJuniper Networks מפתחות באופן פעיל פלטפורמות DCI קוהרנטיות המיועדות הן לזרימת נתונים גבוהה והן לעיכוב נמוך, מכוונות לביצועים של פחות ממיקרו-שנייה.
בהסתכלות קדימה, התחזיות עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים הן מבטיחות. ההתכנסות של DSP מתקדמים, פוטוניקה סיליקונית ומודולים ניתקים סטנדרטיים צפויה לספק פתרונות ניתנים להרחבה, יעילים מבחינת אנרגיה ובעלי עיכוב נמוך עד 2026 ואילך. ככל שהאקוסיסטמה מתבגרת, שיתוף פעולה בין ספקי ציוד, ספקי רכיבים ומפעילי היפרסקל יהיה קריטי כדי להתגבר על מכשולים טכניים שנותרו ולאפשר את הדור הבא של תשתית בקנה מידה ענן.
נוף רגולטורי וסטנדרטים (למשל, IEEE, OIF)
הנוף הרגולטורי והסטנדרטי עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים מתפתח במהירות כאשר מפעילי היפרסקל וספקי ציוד דוחפים לשיעורי נתונים גבוהים יותר, לעיכוב נמוך יותר ולשיפור האינטרופראביליות. נכון לשנת 2025, שתי הארגונים העיקריים—IEEE וOptical Internetworking Forum (OIF)—נמצאים בחזית הגדרת המפרטים הטכניים ומסגרות הציות התומכות בפריסת טכנולוגיות אופטיות קוהרנטיות בסביבות מרכזי נתונים.
הIEEE הייתה מכרעת בסטנדרטיזציה של ממשקי Ethernet, כאשר קבוצת העבודה IEEE 802.3 מובילה את הפיתוח של תקני Ethernet 400G, 800G ו-1.6T המופיעים. תקנים אלו מתייחסים יותר ויותר לפתרונות אופטיים קוהרנטיים עבור טווחים מעבר ל-2 ק"מ, ומטפלים בצרכים של מרכזי נתונים בקנה מידה גדול ורשתות קמפוס. פרויקטים IEEE 802.3df ו-802.3dj, לדוגמה, מתמקדים ב-800 Gb/s ו-1.6 Tb/s Ethernet, בהתאמה, וצפויים לסיים מפרטים מרכזיים עד 2025–2026, עם הוראות עבור אופטיקה קוהרנטית ביישומים לטווחים ארוכים יותר.
בינתיים, הOptical Internetworking Forum (OIF) משחקת תפקיד מרכזי בהגדרת תקני אינטרופראביליות עבור מודולים אופטיים קוהרנטיים וממשקי עיבוד אותות דיגיטליים (DSP). הסכמים ליישום 400ZR ו-800ZR של OIF אפשרו כבר אינטרופראביליות מרובת ספקים עבור מודולים קוהרנטיים ניתקים, שכעת מאומצים באופן נרחב ביישומי חיבור מרכזי נתונים (DCI). בשנים 2024–2025, OIF מקדמת עבודות על מפרטי 1600ZR ו-OpenZR+, מכוונת לשיעורי נתונים גבוהים יותר וטווחים רחבים יותר, עם דגש על יעילות אנרגטית וסטנדרטיזציה של צורות מודול כדי לעמוד בדרישות מפעילי היפרסקל.
גופי תעשייה אחרים, כמו ברית ה-Coherent Summit (CSA), תורמים גם הם לאקוסיסטמה על ידי קידום הסכמים מרובי מקורות (MSAs) עבור אופטיקה קוהרנטית ניתקת, ומבטיחים שמודולים מספקים שונים יכולים להשתלב בקלות ברשתות מרכזי הנתונים. מאמצים שיתופיים אלו הם קריטיים כאשר התעשייה עוברת מפתרונות קנייניים לארכיטקטורות פתוחות ומבוססות תקן.
בהסתכלות קדימה, הצפוי הוא שהסביבה הרגולטורית והסטנדרטית תדגיש עוד יותר אינטרופראביליות, יעילות אנרגטית ויכולת להרחבה. ככל שמפעילי מרכזי הנתונים דורשים רוחב פס גבוה יותר ועלות כוללת נמוכה יותר, ההתאמה של IEEE, OIF וסטנדרטים אחרים תהיה קריטית להאצת האימוץ של קישורים קוהרנטיים רחבי פס. בשנים הקרובות צפויה אישור של תקנים חדשים התומכים ב-1.6T ומעבר לכך, עם דגש חזק על אפשרות של רשתות אופטיות גמישות ומבוססות תוכנה בתוך ומחוץ למרכזי הנתונים.
טכנולוגיות תחרותיות: אופטיקה ניתקת מול אופטיקה משולבת
התחרות בין אופטיקה ניתקת לאופטיקה משולבת מתגברת כאשר מרכזי הנתונים מנסים לפרוס קישורים קוהרנטיים רחבי פס המסוגלים לתמוך בדרישות רוחב הפס ההולכות ומתרקמות. בשנת 2025, אופטיקה קוהרנטית ניתקת נשארת הטכנולוגיה הדומיננטית עבור חיבור מרכזי נתונים (DCI) ויישומים עירוניים, בעיקר בזכות גמישותה, קלות הפריסה ורשתות האספקה המוכרות. ספקים מרכזיים כמו Cisco Systems, Infinera וCiena המשיכו לקדם מודולים קוהרנטיים ניתקים, עם טרנסיברים של 400G ו-800G ZR/ZR+ הזמינים כעת באופן נרחב ומאומצים על ידי מפעילי היפרסקל וספקי שירותים.
אופטיקה ניתקת מנצלת צורות מודול סטנדרטיות כמו QSFP-DD ו-OSFP, מה שמאפשר אינטרופראביליות ושדרוגים מהירים בציוד רשת קיים. הצגת אופטיקה קוהרנטית ניתקת של 800G, כמו אלו המבוססות על תקני OpenZR+ ו-OIF 400ZR, מאפשרת למרכזי הנתונים להאריך את הטווח והקיבולת מבלי לבצע שיפוצים משמעותיים בחומרה. Infinera וCiena הוכיחו שתיהן אופטיקה קוהרנטית ניתקת של 800G ברשתות חיות, וCisco Systems שילבה את המודולים הללו בפלטפורמות המתגים והנתבים שלה, מה שמדגיש את הבשלות והיכולת להרחבה של הפתרונות הניתקים.
עם זאת, כאשר שיעורי הנתונים מתקרבים ל-1.6 Tbps ומעבר לכך, המגבלות של אופטיקה ניתקת—במיוחד מבחינת צריכת החשמל, ניהול תרמי ושלמות האות—הולכות ומתרקמות. זה מייצר עניין מחודש באופטיקה משולבת (CPO), שבה מנועים אופטיים משולבים ישירות עם ASICs של מתגים באותו אריזות או תשתית. CPO מבטיחה להפחית את ההפסדים החשמליים, להפחית את צריכת האנרגיה ולאפשר רוחבי פס מצטברים גבוהים יותר, מה שהופך אותה לאטרקטיבית עבור בדיקות מרכזי נתונים מהדור הבא.
ספקי סיליקון מתגים מובילים כמו Broadcom ואינטל מפתחים באופן פעיל פלטפורמות CPO, פעמים רבות בשיתוף פעולה עם מומחי רכיבים אופטיים כמו Lumentum ו-Coherent Corp. (בעבר II-VI Incorporated). בשנת 2025, פריסות פיילוט והדגמות אקוסיסטמה צפויות, אך האימוץ הרחב של CPO צפוי להישאר מוגבל לסביבות בעלות דרישות רוחב פס גבוהות ביותר בשל אתגרים ביכולת הייצור, השירות והכנת שרשרת האספקה.
בהסתכלות קדימה, הנוף התחרותי יתעצב על ידי היכולת של אופטיקה ניתקת להתרחב לשיעורי נתונים גבוהים יותר ובמהירות שבה CPO מתגברת על מכשולים באינטגרציה ובתפעול. גופי תעשייה כמו Optical Internetworking Forum (OIF) וOpen Compute Project דוחפים מאמצי אינטרופראביליות וסטנדרטים עבור שתי הגישות, ומבטיחים שלמפעילי מרכזי הנתונים יש מגוון אפשרויות כאשר הם מתכננים קישורים קוהרנטיים רחבי פס עבור הדור הבא של עומסי עבודה בענן ו-AI.
מקרי בוחן: פריסות בעולם האמיתי ורווחי ביצועים
הפריסה של קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים האיצה במהירות בשנת 2025, מונעת על ידי הצמיחה האקספוננציאלית בעומסי עבודה של AI, שירותי ענן ובצורך בתשתית ניתנת להרחבה ויעילה אנרגטית. מספר חברות טכנולוגיה מובילות ומפעילי היפרסקל יזמו פריסות בקנה מידה גדול ופרויקטים פיילוט, הממחישים רווחי ביצועים מוחשיים ומקבעים סטנדרטים חדשים עבור קישוריות פנימית ובין מרכזי נתונים.
אחד ממקרי הבוחן הבולטים ביותר מגיע מCisco Systems, שהשיקה את האופטיקה הקוהרנטית של 800G שלה ברשתות מרכזי נתונים היפרסקליים. פריסת Cisco מנצלת עיבוד אותות דיגיטליים מתקדמים וטרנסיברים רחבי פס, המאפשרים לקישורים של סיב בודד להעביר מספר רב של טרביטים בשנייה למרחקים העולים על 100 ק"מ. תוצאות מוקדמות מצביעות על הפחתה של למעלה מ-40% בצריכת החשמל לכל ביט בהשוואה לפתרונות 400G הקודמים, תוך כדי הכפלת רוחב הפס הזמין עבור קישורים של אשכולות AI.
באופן דומה, Infinera Corporation שיתפה פעולה עם ספקי ענן מרכזיים כדי לפרוס את מודולי ICE-X הקוהרנטיים הרחבי פס שלה. מודולים אלו תומכים ב-1.2 Tbps לכל אורך גל ומיועדים ליישומי חיבור מרכזי נתונים (DCI) עירוניים וארוכי טווח. ניסויי השטח של Infinera בשנת 2025 הראו העברת נתונים ללא שגיאות על גבי קישורים של 200 ק"מ, עם יעילות ספקטרלית העולה על 6 ביט/s/Hz, מה שמאפשר למפעילים למקסם את ניצול הסיבים ולהפחית את הצורך בתשתית נוספת.
דוגמה בולטת נוספת היא Ciena Corporation, ששיתפה פעולה עם ספקי תוכן גלובליים כדי ליישם את טכנולוגיית WaveLogic 6 הקוהרנטית שלה. הפריסות של Ciena השיגו עד 1.6 Tbps לכל אורך גל בסביבות ייצור, תומכות בתבניות תעבורה מזרח-מערב המוניות האופייניות לעומסי עבודה של AI ולמידת מכונה. מפעילים מדווחים על הפחתה של 30% בעלות הכוללת של בעלות (TCO) ושיפורים משמעותיים בגמישות הרשת, כאשר הטכנולוגיה מאפשרת קנה מידה מהיר והקצאת רוחב פס דינמית.
בהסתכלות קדימה, התחזיות עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים נותרות חזקות. מנהיגי תעשייה כמו NeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum Holdings) וADVA Optical Networking מפתחים באופן פעיל מודולים קוהרנטיים מהדור הבא המכוונים ל-1.6 Tbps ומעבר לכך, עם זמינות מסחרית צפויה בשנים הקרובות. התקדמויות אלו צפויות להניע עוד יותר את העלויות לכל ביט למטה, לשפר את היעילות האנרגטית ולתמוך בדרישות המשתנות של ארכיטקטורות מרכזי נתונים מונעות AI.
לסיכום, פריסות בעולם האמיתי בשנת 2025 אישרו את ההשפעה המשנה של קישורים קוהרנטיים רחבי פס, עם רווחים מדודים ברוחב פס, ביעילות וביכולת להרחבה. ככל שהאימוץ מתרחב, טכנולוגיות אלו צפויות להפוך לבסיס לדור הבא של מרכזי נתונים בעלי ביצועים גבוהים.
תצפית עתידית: מפת חדשנות והמלצות אסטרטגיות
התחזיות העתידיות עבור קישורים קוהרנטיים רחבי פס במרכזי נתונים מעוצבות על ידי הביקוש המתרקם לרוחב פס, ליעילות אנרגטית וליכולת להרחבה ככל שאינטליגנציה מלאכותית (AI), למידת מכונה ועומסי עבודה בענן מתפשטים. בשנת 2025 ובשנים הבאות, מפת החדשנות מוגדרת על ידי המעבר מ-400G ו-800G מודולים אופטיים קוהרנטיים לכיוון פתרונות של 1.6T ואפילו 3.2T, מנצלים פורמטים מתקדמים של מודולציה, פוטוניקה משולבת והתקדמות בעיבוד אותות דיגיטליים (DSP).
שחקני תעשייה מרכזיים דוחפים באופן פעיל את ההתפתחות הזו. Infinera Corporation מפתחת מודולים קוהרנטיים מהדור הבא ICE-X, מכוונת לשיעורי העברה של 1.6T עם יעילות ספקטרלית גבוהה וצורכי חשמל נמוכים, במטרה להתמודד עם קישוריות פנימית ובין מרכזי נתונים. Ciena Corporation משקיעה בטכנולוגיית WaveLogic 6, הצפויה לספק 1.6T לכל אורך גל ולתמוך בארכיטקטורות רשת גמישות, המאפשרות למרכזי נתונים להרחיב את רוחב הפס מבלי להגדיל באופן פרופורציונלי את השטח או את השימוש באנרגיה. NeoPhotonics (כעת חלק מ-Lumentum Holdings) ממשיכה לקדם טרנסיברים קוהרנטיים בעלי רוחב פס גבוה ומעגלים משולבים פוטוניים (PICs) עבור חיבורי מרכזי נתונים מהדור הבא.
האימוץ של קישורים קוהרנטיים רחבי פס מואץ גם על ידי מפעילי היפרסקל כמו Microsoft וGoogle, המשתפים פעולה עם יצרני רכיבים אופטיים כדי להגדיר תקנים פתוחים ואינטרופראביליות עבור מודולים ניתקים של 800G ו-1.6T. מאמצים אלו צפויים להוריד את העלויות ולאפשר אקוסיסטמות מרובות ספקים, גורם קריטי לפריסות מרכזי נתונים בקנה מידה גדול.
אסטרטגית, התעשייה מתמקדת באינטגרציה של פוטוניקה סיליקונית ואופטיקה משולבת (CPO) כדי להפחית עוד יותר את צריכת החשמל והעיכוב. אינטל וBroadcom Inc. משקיעות רבות בפלטפורמות פוטוניקה סיליקונית, עם מפת דרכים הכוללת מנועים אופטיים של 1.6T ו-3.2T המיועדים לאינטגרציה ישירה עם ASICs של מתגים. גישה זו צפויה להפוך לסטנדרטית עד סוף שנות ה-2020, מה שיאפשר למרכזי הנתונים לעמוד בצמיחה האקספוננציאלית בתעבורת מזרח-מערב המונעת על ידי אשכולות AI ומחשוב מפוזר.
לסיכום, בשנים הקרובות צפויה מסחר מהיר של קישורים קוהרנטיים רחבי פס, עם דגש על שיעורי נתונים גבוהים, יעילות אנרגטית ואינטרופראביליות פתוחה. המלצות אסטרטגיות עבור מפעילי מרכזי נתונים כוללות מעורבות מוקדמת עם ספקים על תקנים מתפתחים, השקעה בתשתית אופטית מודולרית וניתנת לשדרוג, ומעקב צמוד אחרי התפתחויות בפוטוניקה סיליקונית וב-CPO כדי להבטיח יכולת להרחבה ותחרותיות לאורך זמן.
