Широкополосные когерентные соединения для центров обработки данных в 2025 году: раскрытие беспрецедентной пропускной способности и эффективности для следующего поколения облачной инфраструктуры. Узнайте, как эта технология изменит производительность и экономику центров обработки данных в течение следующих пяти лет.
- Резюме: Движущие силы рынка и прогноз на 2025 год
- Обзор технологии: Широкополосные когерентные соединения
- Ключевые игроки отрасли и картирование экосистемы
- Текущий размер рынка и прогнозы роста на 2025–2030 годы
- Тенденции принятия: гипермасштабные, облачные и корпоративные центры обработки данных
- Технические проблемы и решения: пропускная способность, мощность и задержка
- Регуляторная и стандартная среда (например, IEEE, OIF)
- Конкурирующие технологии: съемные и совместно упакованные оптики
- Кейс-стадии: реальные развертывания и прирост производительности
- Будущий прогноз: дорожная карта инноваций и стратегические рекомендации
- Источники и ссылки
Резюме: Движущие силы рынка и прогноз на 2025 год
Быстрое расширение облачных вычислений, искусственного интеллекта (ИИ) и высокопроизводительных вычислительных (HPC) нагрузок приводит к фундаментальной трансформации архитектуры центров обработки данных. Поскольку объемы данных стремительно растут и требования приложений усиливаются, необходимость в масштабируемых, высокоемких и энергоэффективных соединениях становится первоочередной. Широкополосные когерентные соединения — использующие современные технологии цифровой обработки сигналов (DSP), форматы модуляции высокого порядка и плотное мультиплексирование по длине волны (DWDM) — становятся критической технологией для решения этих задач в гипермасштабных и крупных корпоративных центрах обработки данных.
В 2025 году рынок широкополосных когерентных соединений движется вперед благодаря нескольким сходящимся факторам. Во-первых, переход на оптические соединения 400G, 800G и даже 1.6T ускоряется, при этом ведущие производители оптических трансиверов, такие как Infinera, Ciena и NeoPhotonics (теперь часть Lumentum), представляют когерентные съемные модули, поддерживающие высокие скорости передачи и широкие оптические полосы пропускания. Эти модули позволяют центрам обработки данных расширять охват и емкость своих соединений, одновременно снижая потребление энергии на бит.
Во-вторых, гипермасштабные операторы — включая Microsoft, Google и Meta — активно разворачивают и тестируют широкополосные когерентные решения для поддержки восточно-западного трафика и межцентровой связи. Эти компании сотрудничают с поставщиками оптических компонентов для разработки когерентных DSP и фотонных интегральных схем (PIC), которые могут работать в диапазоне C+L, эффективно удваивая доступную емкость волоконной оптики и обеспечивая будущее своей инфраструктуры для нагрузок, управляемых ИИ.
В-третьих, усилия по стандартизации в отрасли, возглавляемые такими организациями, как Оптический форум интерсетей (OIF) и Международный союз электросвязи (ITU), ускоряют принятие совместимых когерентных интерфейсов, включая стандарты 400ZR, 800ZR и OpenROADM. Эти инициативы способствуют созданию экосистемы с несколькими поставщиками, снижая сложность интеграции и позволяя более широкому развертыванию широкополосных когерентных технологий как в метрополитенских, так и в региональных приложениях межцентровой связи (DCI).
Смотря в будущее, прогноз для широкополосных когерентных соединений остается надежным. Ожидается, что дальнейшая эволюция кремниевой фотоники, совместно упакованных оптик и современных DSP еще больше увеличит спектральную эффективность и снизит общую стоимость владения. Поскольку нагрузки ИИ и машинного обучения продолжают расти, операторы центров обработки данных все чаще будут отдавать предпочтение широкополосным когерентным решениям для удовлетворения требований к ультравысокой пропускной способности, низкой задержке и энергоэффективной связи. Рынок готов к устойчивому росту, при этом ведущие поставщики технологий и гипермасштабные операторы формируют траекторию инноваций и развертывания до 2025 года и далее.
Обзор технологии: Широкополосные когерентные соединения
Широкополосные когерентные соединения представляют собой трансформационную технологию для сетей центров обработки данных, позволяя передавать огромные объемы данных по оптоволокну с высокой спектральной эффективностью и дальностью. В отличие от традиционных соединений с прямым детектированием интенсивности (IM-DD), когерентные соединения используют современные форматы модуляции, цифровую обработку сигналов (DSP) и поляризационное мультиплексирование для кодирования большего объема информации на длину волны, значительно увеличивая пропускную способность и снижая стоимость за бит.
В 2025 году принятие широкополосных когерентных соединений ускоряется, движимое экспоненциальным ростом облачных услуг, нагрузок искусственного интеллекта и необходимостью в масштабируемых, энергоэффективных архитектурах центров обработки данных. Когерентная технология, ранее зарезервированная для магистральных и метрополитенских сетей, теперь адаптируется для приложений межцентровой связи (DCI) с короткой дальностью, с решениями, поддерживающими скорости передачи данных 400G, 800G и даже 1.2T на длину волны. Эти достижения стали возможны благодаря разработке высокопроизводительных когерентных DSP ASIC, интегрированных фотоник и съемных трансиверных модулей.
Ключевые игроки отрасли находятся в авангарде этой эволюции. Ciena представила платформу WaveLogic 6, которая поддерживает передачу 1.6 Tbps на одном канале и предназначена как для метрополитенских, так и для DCI-сред. Infinera предлагает когерентные съемные модули ICE-X, ориентированные на масштабируемые и энергоэффективные решения DCI. Nokia продвигает свой когерентный DSP PSE-6s, позволяя передавать 800G и 1.2T по одной длине волны, в то время как Cisco Systems интегрирует когерентные оптики в свои сетевые платформы, чтобы удовлетворить растущий спрос на высокоемкие и низколатентные соединения.
Определяющей особенностью широкополосных когерентных соединений является их способность работать на расширенных оптических полосах пропускания, таких как диапазон C+L, эффективно удваивая доступный спектр по сравнению с традиционными системами только диапазона C. Этот подход принимается ведущими поставщиками оптических компонентов, включая Lumentum и NeoPhotonics (теперь часть Lumentum), которые разрабатывают широкополосные оптические усилители и мультиплексоры для поддержки многотерабитной передачи.
Смотря вперед, прогноз для широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных остается надежным. Ожидается, что эта технология станет основой следующего поколения облачных и управляемых ИИ центров обработки данных, поддерживая переход на 400ZR, 800ZR и более. Дорожные карты отрасли указывают на продолжение инноваций в DSP, фотонной интеграции и форм-факторах модулей, с акцентом на снижение потребления энергии и общей стоимости владения. Поскольку гипермасштабные операторы и поставщики услуг инвестируют в эти решения, широкополосные когерентные соединения готовы стать основополагающим элементом инфраструктуры центров обработки данных на протяжении оставшейся части десятилетия.
Ключевые игроки отрасли и картирование экосистемы
Экосистема широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных быстро развивается, движимая экспоненциальным ростом облачных услуг, нагрузок ИИ и необходимостью в масштабируемой, высокоемкой связи. На 2025 год ландшафт отрасли формируется смесью устоявшихся гигантов оптических сетей, инновационных поставщиков компонентов, гипермасштабных облачных операторов и стандартных организаций, все из которых вносят вклад в развитие и развертывание когерентных оптических технологий.
Среди ведущих системных вендоров Cisco Systems и Juniper Networks продолжают играть ключевые роли, интегрируя когерентные оптики в свои платформы межцентровой связи (DCI). Приобретение Cisco компании Acacia Communications укрепило ее внутренние возможности в области когерентной цифровой обработки сигналов (DSP) и съемной оптики, позволяя предоставлять когерентные модули 400G/800G, адаптированные для гипермасштабных и корпоративных центров обработки данных. Juniper, в свою очередь, расширила свои серии PTX и QFX, добавив поддержку высокоскоростных когерентных съемных модулей, нацеленных как на метрополитенские, так и на магистральные приложения DCI.
На фронте компонентов и модулей Infinera и Ciena находятся на переднем крае разработки современных когерентных трансиверов и фотонных интегральных схем (PIC). Модули ICE-X от Infinera и серия WaveLogic от Ciena широко используются благодаря своей высокой спектральной эффективности и поддержке широкополосной передачи, включая работу в диапазоне C+L, что становится все более важным для максимизации использования волокна в плотных средах центров обработки данных. Обе компании также активно участвуют в инициативах OpenZR+ и OpenROADM, продвигая совместимость и многосторонние экосистемы.
Гипермасштабные облачные операторы, такие как Google, Microsoft и Amazon, являются не только крупными потребителями, но и ключевыми влиятельными лицами в направлении технологии когерентных соединений. Эти компании создают спрос на съемные когерентные оптики, которые могут быть развернуты непосредственно в коммутаторах и маршрутизаторах, снижая потребление энергии и операционную сложность. Их сотрудничество с поставщиками оптических модулей ускоряет принятие стандартов 400ZR, 800ZR и новых 1.6T.
Экосистема дополнительно поддерживается специалистами по оптическим компонентам, такими как Lumentum, NeoPhotonics (теперь часть Lumentum) и Coherent Corp. (ранее II-VI Incorporated), которые поставляют критически важные элементы, такие как настраиваемые лазеры, модуляторы и когерентные приемники. Эти поставщики играют важную роль в обеспечении миниатюризации и снижения стоимости когерентных модулей, делая широкополосные решения жизнеспособными для более широкого развертывания в центрах обработки данных.
Организации по стандартизации и отраслевые альянсы, включая Оптический форум интерсетей (OIF) и Проект Open Compute (OCP), играют ключевую роль в определении спецификаций совместимости и эталонных дизайнов. Их работа обеспечивает бесшовную интеграцию широкополосных когерентных соединений в многосторонние среды, способствуя инновациям и ускоряя принятие на рынке.
Смотря вперед, взаимодействие между этими ключевыми игроками — системными вендорами, поставщиками компонентов, облачными операторами и стандартными организациями — продолжит формировать траекторию широкополосных когерентных соединений. Ожидается, что совместный подход экосистемы приведет к дальнейшим достижениям в области емкости, эффективности и масштабируемости, поддерживая следующее поколение архитектур центров обработки данных до 2025 года и далее.
Текущий размер рынка и прогнозы роста на 2025–2030 годы
Рынок широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных переживает быстрое расширение, движимое экспоненциальным ростом облачных вычислений, искусственного интеллекта (ИИ) и высокопроизводительных вычислительных (HPC) нагрузок. На 2025 год развертывание когерентных оптических технологий — способных поддерживать скорости передачи данных 400G, 800G и приближающихся к 1.6T на длину волны — стало критически важным фактором для гипермасштабных и крупных корпоративных центров обработки данных. Принятие широкополосных когерентных соединений особенно выражено среди ведущих поставщиков облачных услуг и операторов сетей, стремящихся решить проблемы с узкими местами в пропускной способности и снизить потребление энергии на бит.
Ключевые игроки отрасли, такие как Ciena, Infinera, Nokia и Cisco Systems, находятся на переднем крае коммерциализации современных когерентных решений. Эти компании представили трансиверы и линии, поддерживающие широкополосную работу в диапазонах C+L, позволяя многотерабитную передачу по одиночным парам волокон. Например, платформы WaveLogic от Ciena и ICE-X от Infinera принимаются в метрополитенских, региональных и магистральных приложениях межцентровой связи (DCI), с акцентом на максимизацию спектральной эффективности и минимизацию операционных затрат.
В 2025 году глобальный размер рынка когерентных оптических модулей и связанного оборудования DCI оценивается в многомиллиардном диапазоне, с прогнозируемыми двузначными годовыми темпами роста до 2030 года. Переход от когерентных модулей 400G к 800G и 1.6T ожидается ускориться, движимый необходимостью в масштабируемых, энергоэффективных соединениях. Intel и NeoPhotonics (теперь часть Lumentum) также инвестируют в кремниевую фотонику и современные технологии DSP, чтобы еще больше снизить стоимость и потребление энергии, делая когерентные решения более доступными для более широкого круга операторов центров обработки данных.
Смотря вперед к 2030 году, консенсус в отрасли указывает на продолжение устойчивого роста, при этом широкополосные когерентные соединения становятся де-факто стандартом для высокоемких DCI. Ожидается, что распространение нагрузок, управляемых ИИ, и расширение краевых центров обработки данных еще больше подстегнут спрос. Упрощение стандартов со стороны таких организаций, как Оптический форум интерсетей (OIF) и Международный союз электросвязи (ITU), поддерживает совместимость и ускоряет принятие. В результате прогноз для широкополосных когерентных соединений остается крайне положительным, с продолжающимися инновациями и масштабами, ожидаемыми для снижения затрат и расширения развертывания по всему мировому рынку центров обработки данных.
Тенденции принятия: гипермасштабные, облачные и корпоративные центры обработки данных
Принятие широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных быстро ускоряется в 2025 году, движимое ненасытным спросом на пропускную способность со стороны гипермасштабных, облачных и корпоративных операторов. Гипермасштабные центры обработки данных, управляемые такими гигантами, как Microsoft, Google, Amazon и Meta Platforms, находятся на переднем крае развертывания оптических соединений следующего поколения для поддержки нагрузок ИИ/МЛ, распределенного хранения и высокопроизводительных вычислений. Эти операторы переходят от традиционной оптики с прямым детектированием к современным когерентным решениям, используя широкополосную передачу для достижения скоростей передачи данных на длину волны 800G и более, с дорожными картами, нацеленными на 1.6T и 3.2T в ближайшие годы.
Ключевые поставщики, такие как Ciena, Infinera, Nokia и Cisco Systems, активно коммерциализируют широкополосные когерентные съемные модули, включая 400ZR+, 800ZR и новые трансиверы класса 1.6T. Эти модули используют современные технологии цифровой обработки сигналов (DSP), форматы модуляции высокого порядка и расширенные оптические полосы пропускания (диапазон C+L), чтобы максимизировать спектральную эффективность и дальность. Infinera и Ciena обе объявили о успешных полевых испытаниях и ранних развертываниях когерентной оптики 800G и 1.2T в метрополитенских и региональных приложениях межцентровой связи (DCI), при этом гипермасштабные операторы начинают масштабировать эти решения в производственных сетях.
Поставщики облачных услуг также принимают широкополосные когерентные соединения для обеспечения масштабируемой многотерабитной связи между географически распределенными центрами обработки данных. Google и Microsoft публично обсуждали свои инвестиции в оптический транспорт следующего поколения, включая принятие когерентных съемных модулей и открытых линейных систем для поддержки гибкой, высокоемкой DCI. Эти тенденции отражаются и в корпоративном сегменте, где крупные финансовые учреждения, поставщики медицинских услуг и исследовательские организации тестируют когерентную оптику, чтобы обеспечить будущее своих магистральных и резервных соединений.
Смотря вперед, прогноз для широкополосных когерентных соединений остается надежным. Отраслевые организации, такие как Оптический форум интерсетей (OIF) и Ethernet Alliance, продвигают стандарты совместимости для когерентных модулей 800G и 1.6T, прокладывая путь для более широкого принятия экосистемы. Поскольку кремниевая фотоника и совместно упакованные оптики развиваются, ожидается, что стоимость и энергоэффективность когерентных решений улучшатся, ускоряя их проникновение как в гипермасштабные, так и в корпоративные центры обработки данных до 2026 года и далее.
Технические проблемы и решения: пропускная способность, мощность и задержка
Быстрая эволюция архитектур центров обработки данных в 2025 году вызывает беспрецедентный спрос на широкополосные когерентные соединения, при этом технические проблемы сосредоточены на масштабируемости пропускной способности, энергоэффективности и снижении задержки. Поскольку гипермасштабные и облачные операторы стремятся поддерживать нагрузки ИИ/МЛ и массивный восточно-западный трафик, ограничения традиционных соединений с прямым детектированием интенсивности (IM-DD) становятся все более очевидными. Когерентная оптическая технология, долгое время используемая в магистральных и метрополитенских сетях, теперь адаптируется для соединений межцентровой связи (DCI) с короткой дальностью, но этот переход приносит свои собственные технические трудности.
Пропускная способность остается основной проблемой. Переход на когерентные съемные модули 800G и 1.6T уже в процессе, при этом ведущие поставщики, такие как Ciena, Infinera и Nokia, представляют решения на основе современных технологий цифровой обработки сигналов (DSP) и форматов модуляции высокого порядка. Эти модули используют технологии CMOS 7 нм и 5 нм для упаковки большего количества каналов и более высоких скоростей символов в компактные форм-факторы, но задача состоит в том, чтобы сохранить целостность сигнала и управлять перекрестными помехами по мере увеличения количества каналов. Инициативы OpenZR+ и OpenROADM MSA помогают стандартизировать совместимые когерентные интерфейсы, что дополнительно ускоряет принятие.
Потребление энергии является критическим узким местом, особенно по мере того, как центры обработки данных стремятся к устойчивости. Когерентные DSP и высокоскоростные ADC/DAC потребляют много энергии, и интеграция их в съемные форм-факторы, такие как QSFP-DD и OSFP, без превышения тепловых бюджетов является серьезной инженерной задачей. Такие компании, как Marvell Technology и NeoPhotonics (теперь часть Lumentum), разрабатывают современные когерентные DSP и фотонные интегральные схемы (PIC), которые обещают значительное снижение потребления энергии на бит. Инновации в кремниевой фотонике, инициированные Intel и Ayana Technologies, также позволяют более тесную интеграцию и снижение энергопотребления.
Задержка является еще одной ключевой метрикой, особенно для кластеров ИИ/МЛ и приложений, чувствительных к задержке. Когерентные соединения вводят дополнительную задержку обработки из-за сложных операций DSP, но недавние достижения в области низколатентного FEC (коррекция ошибок вперед) и упрощенные конвейеры DSP сокращают разрыв с решениями IM-DD. Cisco Systems и Juniper Networks активно разрабатывают платформы когерентной DCI, оптимизированные как для высокой пропускной способности, так и для низкой задержки, нацеливаясь на производительность ниже микросекунды от конца до конца.
Смотря вперед, прогноз для широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных выглядит многообещающим. Конвергенция современных DSP, кремниевой фотоники и стандартизированных съемных модулей ожидается для предоставления масштабируемых, энергоэффективных и низколатентных решений к 2026 году и далее. Поскольку экосистема созревает, сотрудничество между поставщиками оборудования, поставщиками компонентов и гипермасштабными операторами будет иметь решающее значение для преодоления оставшихся технических барьеров и обеспечения следующего поколения облачной инфраструктуры.
Регуляторная и стандартная среда (например, IEEE, OIF)
Регуляторная и стандартная среда для широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных быстро развивается, поскольку гипермасштабные операторы и поставщики оборудования стремятся к более высоким скоростям передачи данных, более низкой задержке и улучшенной совместимости. На 2025 год две основные организации — IEEE и Оптический форум интерсетей (OIF) — находятся в авангарде определения технических спецификаций и рамок соответствия, которые лежат в основе развертывания когерентных оптических технологий в средах центров обработки данных.
IEEE сыграл ключевую роль в стандартизации интерфейсов Ethernet, при этом рабочая группа IEEE 802.3 ведет разработку стандартов Ethernet 400G, 800G и новых 1.6T. Эти стандарты все чаще ссылаются на когерентные оптические решения для дальности более 2 км, отвечая потребностям крупных центров обработки данных и кампусных сетей. Проекты IEEE 802.3df и 802.3dj, например, сосредоточены на 800 Гбит/с и 1.6 Тбит/с Ethernet соответственно и ожидаются к финализации ключевых спецификаций к 2025–2026 годам, с положениями для когерентной оптики в приложениях с большой дальностью.
Тем временем, Оптический форум интерсетей (OIF) играет ключевую роль в определении стандартов совместимости для когерентных оптических модулей и интерфейсов цифровой обработки сигналов (DSP). Соглашения о реализации OIF для 400ZR и 800ZR уже обеспечили совместимость между несколькими поставщиками для когерентных съемных модулей, которые теперь широко применяются в приложениях межцентровой связи (DCI). В 2024–2025 годах OIF продвигает работу над спецификациями 1600ZR и OpenZR+, нацеливаясь на еще более высокие скорости передачи данных и большую дальность, с акцентом на энергоэффективность и стандартизацию форм-факторов для удовлетворения требований гипермасштабных операторов.
Другие отраслевые организации, такие как Коалиция по когерентным технологиям (CSA), также вносят вклад в экосистему, продвигая многосторонние соглашения (MSA) для когерентной съемной оптики, обеспечивая, чтобы модули от разных поставщиков могли бесшовно интегрироваться в сети центров обработки данных. Эти совместные усилия критически важны, поскольку отрасль переходит от проприетарных решений к открытым архитектурам на основе стандартов.
Смотря вперед, ожидается, что регуляторная и стандартная среда будет еще больше подчеркивать совместимость, энергоэффективность и масштабируемость. Поскольку операторы центров обработки данных требуют все более высокой пропускной способности и более низкой общей стоимости владения, согласование между IEEE, OIF и другими стандартами будет иметь решающее значение для ускорения принятия широкополосных когерентных соединений. В ближайшие несколько лет, вероятно, будут ратифицированы новые стандарты, поддерживающие 1.6T и более, с сильным акцентом на обеспечение гибкой, программно-определяемой оптической сети внутри и между центрами обработки данных.
Конкурирующие технологии: съемные и совместно упакованные оптики
Конкуренция между съемными и совместно упакованными оптиками усиливается, поскольку центры обработки данных стремятся развернуть широкополосные когерентные соединения, способные поддерживать постоянно растущие требования к пропускной способности. В 2025 году съемные когерентные оптики остаются доминирующей технологией для межцентровой связи (DCI) и метрополитенских приложений, в значительной степени благодаря своей гибкости, простоте развертывания и устоявшимся цепочкам поставок. Крупные вендоры, такие как Cisco Systems, Infinera и Ciena, продолжают развивать съемные когерентные модули, причем трансиверы 400G и 800G ZR/ZR+ теперь широко доступны и принимаются гипермасштабными операторами и поставщиками услуг.
Съемные оптики используют стандартизированные форм-факторы, такие как QSFP-DD и OSFP, что позволяет обеспечить совместимость и быстрое обновление существующего сетевого оборудования. Введение когерентных съемных модулей 800G, таких как основанные на стандартах OpenZR+ и OIF 400ZR, позволяет центрам обработки данных расширять охват и емкость без крупных аппаратных изменений. Infinera и Ciena обе продемонстрировали когерентные съемные модули 800G в действующих сетях, а Cisco Systems интегрировала эти модули в свои маршрутизаторы и коммутаторы, подчеркивая зрелость и масштабируемость съемных решений.
Тем не менее, по мере того как скорости передачи данных приближаются к 1.6 Тбит/с и более, ограничения съемной оптики — особенно в отношении потребления энергии, теплового управления и целостности сигнала — становятся все более очевидными. Это вызывает renewed интерес к совместно упакованной оптике (CPO), где оптические движки интегрированы непосредственно с ASIC коммутаторов в одном пакете или подложке. CPO обещает снизить электрические потери соединений, уменьшить потребление энергии и обеспечить более высокие совокупные пропускные способности, что делает его привлекательным для сетей следующего поколения центров обработки данных.
Ведущие производители кремниевых чипов, такие как Broadcom и Intel, активно разрабатывают платформы CPO, часто в сотрудничестве с специалистами по оптическим компонентам, такими как Lumentum и Coherent Corp. (ранее II-VI Incorporated). В 2025 году ожидаются пилотные развертывания и демонстрации экосистемы, но широкое принятие CPO, вероятно, останется ограниченным для самых требовательных к пропускной способности сред из-за проблем с производством, обслуживанием и готовностью цепочки поставок.
Смотря вперед, конкурентная среда будет формироваться способностью съемной оптики масштабироваться до более высоких скоростей передачи данных и темпами, с которыми CPO преодолевает интеграционные и операционные препятствия. Отраслевые организации, такие как Оптический форум интерсетей (OIF) и Проект Open Compute, продвигают усилия по совместимости и стандартам для обоих подходов, обеспечивая, чтобы операторы центров обработки данных имели широкий выбор вариантов при проектировании широкополосных когерентных соединений для следующего поколения облачных и ИИ нагрузок.
Кейс-стадии: реальные развертывания и прирост производительности
Развертывание широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных ускорилось в 2025 году, движимое экспоненциальным ростом нагрузок ИИ, облачных услуг и необходимостью в масштабируемой, энергоэффективной инфраструктуре. Несколько ведущих технологических компаний и гипермасштабных операторов инициировали крупномасштабные развертывания и пилотные проекты, демонстрируя ощутимые приросты производительности и устанавливая новые эталоны для внутрипроцессорной и межпроцессорной связи.
Одним из самых заметных примеров является развертывание Cisco Systems, которая интегрировала свою последнюю когерентную оптику 800G в сети гипермасштабных центров обработки данных. Развертывание Cisco использует современные технологии цифровой обработки сигналов и широкополосные трансиверы, позволяя однофотонным соединениям передавать несколько терабит в секунду на расстояния более 100 км. Первые результаты показывают снижение потребления энергии на бит более чем на 40% по сравнению с предыдущими решениями 400G, при этом также удваивается доступная пропускная способность для соединений кластеров ИИ.
Аналогично, Infinera Corporation сотрудничает с крупными облачными провайдерами для развертывания своих широкополосных когерентных съемных модулей ICE-X. Эти модули поддерживают 1.2 Тбит на длину волны и предназначены как для метрополитенских, так и для магистральных приложений межцентровой связи (DCI). Полевые испытания Infinera в 2025 году продемонстрировали беспомеховую передачу на расстоянии 200 км, с спектральной эффективностью, превышающей 6 бит/с/Гц, позволяя операторам максимизировать использование волокна и сокращать необходимость в дополнительной инфраструктуре.
Другим заметным примером является Ciena Corporation, которая сотрудничает с глобальными интернет-поставщиками контента для внедрения своей когерентной технологии WaveLogic 6. Развертывания Ciena достигли до 1.6 Тбит на длину волны в производственных условиях, поддерживая массивные восточно-западные трафиковые паттерны, типичные для нагрузок ИИ и машинного обучения. Операторы сообщают о 30% снижении общей стоимости владения (TCO) и значительных улучшениях в сетевой гибкости, поскольку технология позволяет быстро масштабировать и динамически распределять пропускную способность.
Смотря вперед, прогноз для широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных остается надежным. Лидеры отрасли, такие как NeoPhotonics (теперь часть Lumentum Holdings) и ADVA Optical Networking, активно разрабатывают когерентные съемные модули следующего поколения, нацеленные на 1.6 Тбит и более, с коммерческой доступностью, ожидаемой в течение следующих двух лет. Эти достижения ожидается, что еще больше снизят стоимость за бит, повысят энергоэффективность и поддержат развивающиеся требования архитектуры центров обработки данных, управляемых ИИ.
В заключение, реальные развертывания в 2025 году подтвердили трансформационное влияние широкополосных когерентных соединений, с измеримыми приростами в пропускной способности, эффективности и масштабируемости. Поскольку принятие расширяется, эти технологии готовы стать основополагающими для следующего поколения высокопроизводительных центров обработки данных.
Будущий прогноз: дорожная карта инноваций и стратегические рекомендации
Будущий прогноз для широкополосных когерентных соединений в центрах обработки данных формируется ускоряющимся спросом на пропускную способность, энергоэффективность и масштабируемость по мере того, как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение и облачные нагрузки становятся все более распространенными. В 2025 году и в последующие годы дорожная карта инноваций определяется переходом от когерентных оптических модулей 400G и 800G к решениям 1.6T и даже 3.2T, используя современные форматы модуляции, интегрированную фотонику и достижения в области цифровой обработки сигналов (DSP).
Ключевые игроки отрасли активно продвигают эту эволюцию. Infinera Corporation разрабатывает когерентные съемные модули следующего поколения ICE-X, нацеленные на скорости передачи 1.6T с высокой спектральной эффективностью и низким потреблением энергии, стремясь решить как межцентровую, так и внутреннюю связь. Ciena Corporation инвестирует в технологию WaveLogic 6, которая, как ожидается, обеспечит 1.6T на длину волны и поддержит гибкие сетевые архитектуры, позволяя центрам обработки данных масштабировать пропускную способность без пропорционального увеличения занимаемой площади или потребления энергии. NeoPhotonics (теперь часть Lumentum Holdings) продолжает развивать высокоскоростные когерентные трансиверы и фотонные интегральные схемы (PIC) для межцентровой связи следующего поколения.
Принятие широкополосных когерентных соединений также ускоряется гипермасштабными операторами, такими как Microsoft и Google, которые сотрудничают с производителями оптических компонентов для определения открытых стандартов и совместимости для съемных модулей 800G и 1.6T. Ожидается, что эти усилия снизят затраты и обеспечат экосистемы с несколькими поставщиками, что является критическим фактором для развертывания крупных центров обработки данных.
Стратегически, отрасль сосредоточена на интеграции кремниевой фотоники и совместно упакованных оптик (CPO), чтобы еще больше снизить потребление энергии и задержку. Корпорация Intel и Broadcom Inc. активно инвестируют в платформы кремниевой фотоники, с дорожными картами, которые включают оптические двигатели 1.6T и 3.2T, предназначенные для прямой интеграции с ASIC коммутаторов. Этот подход ожидается, что станет основным в конце 2020-х годов, позволяя центрам обработки данных справляться с экспоненциальным ростом восточно-западного трафика, вызванного кластерами ИИ и распределенными вычислениями.
В заключение, в ближайшие несколько лет ожидается быстрое коммерциализация широкополосных когерентных соединений с акцентом на более высокие скорости передачи данных, энергоэффективность и открытую совместимость. Стратегические рекомендации для операторов центров обработки данных включают раннее взаимодействие с вендорами по новым стандартам, инвестиции в модульную и обновляемую оптическую инфраструктуру и тщательный мониторинг развития кремниевой фотоники и CPO для обеспечения долгосрочной масштабируемости и конкурентоспособности.
