随着全球互联网用户数、设备连接数快速增长，宽带速率不断提升，同时高清视频流、元宇宙以及无处不在的社交网络共同推动了全球互联网流量的飞速增长。COVID-19疫情期间人们在家中更多地依赖互联网与亲人交流分享，与同事进行视频电话会议，将短视频或其他内容上传到云端，这些应用加速了互联网流量增长，带动了云和企业数据中心的需求。
在COVID-19疫情期间，全球互联网峰值流量增长了47%，Facebook的即时信息增加了50%。从2020年初到现在，订阅付费流媒体服务的客户数增加了23%，如图1所示。这些业务需要光纤网络将用户联接到各地的数据中心，为用户提供必要的计算、存储和内容分发等服务。数据中心已经成为现代生活的引擎，全球范围内都在大规模建设数据中心以支持各类网络应用的快速增长。
图1. 全球互联网流量在疫情期间加速增长
在过去的20年中，数据中心市场已成推动技术创新最具活力、增长最快的市场之一。数据中心运营商正在努力建设网络速度更快、更密集、更易安装、更具成本效益、更节能的数据中心，实现数据中心业务的可持续性发展。
多模光纤市场展望
随着流量的持续增长，超大规模数据中心和企业数据中心通过部署更高速率的以太网光模块，不断升级其基础设施。新兴的硅光技术带动了基于单模光纤连接方案的市场增长，成为市场关注的热点。而与之相对的是，基于多模光纤(MMF) 连接方案的增长则常常被市场低估。
多模光纤的解决方案仍然是数据中心运营商的重要选择之一。业界通常通过光模块的出货量对市场发展趋势进行判断。根据Lighcounting的报告，多模光模块出货量在可预见的未来将持续增长，如图2所示：
图2. 多模光模块的出货量预测
多模光模块的出货量预计将占所有光模块的45%以上，基于多模光纤的连接方案是数据中心内连接的重要方式。
随着数据中心向更高速率发展，未来五年中多模光模块出货量的增长将主要来自于高速多模光模块的增长。例如，100G和400G多模光模块的出货量预计将在2025年超过40G及以下速率多模光模块出货量的总和。
多模光纤解决方案的强劲增长主要是受到北美企业数据中心和中国大型云数据中心的需求推动。与北美超大规模数据中心园区通常以大面积的单层建筑布局不同，中国的云数据中心通常位于占地面积相对较小的多层建筑中。因此，100米的链路长度足以覆盖大部分交换机与交换机之间的连接。而这种链路长度，正是多模光纤连接方案的优势所在。业界普遍预计中国大型云数据中心将在未来5年内大量部署基于多模光纤的200G和400G方案。
成本优势
多模光纤结合VCSEL激光器的方案在数据中心系统中发挥着重要作用，因为它具有明显的成本优势，特别是在当前主流的100G速率系统，多模方案成本只有单模方案成本的一半。随着数据中心向更高的速率发展，行业正在准备部署下一代400G光模块。多模光纤解决方案是否仍能保持相对单模光纤解决方案的成本优势，是数据中心客户非常关心的一个重要问题，特别是当硅光技术已显著降低了单模光模块成本。
为此，我们建立了一个包括光模块、结构化光缆和连接器的成本模型，对基于多模光纤和单模光纤的400G方案的建设成本进行定量比较。我们选择了市场上常见的400G光模块类型，包括400G SR8（多模，并行）和400G DR4（单模，并行）和400G FR4（单模, 双工）。并采用中国市场主流的光连接布线方案，分别匹配每种光模块类型。主干光缆基于OM4光纤，可提供4700MHz∙km的有效模式带宽（由IEC 60793定义），以确保100米的传输距离。由于超大规模数据中心和企业数据中心在采购和运营方面的模式不同，成本模型中考虑了两种类型数据中心采购光模块时的不同价格。如图3所示，通过分析我们得出以下结论：
图3.超大型数据中心和企业数据中心链路成本分析
超大规模数据中心
多模400G SR8方案在100米以内短距离应用场景下是成本最优的解决方案。距离为100米，400G SR8方案单模方案（FR4和DR4）有超过15%的成本优势，低于100米时，多模方案的成本优势更明显。
单模连接方案中，并行单模400G DR4方案比双工单模400G FR4方案成本更低。
企业数据中心
多模400G SR8方案相较单模方案（FR4和DR4）有超过20%的成本优势。
并行单模400G DR4方案相较双工单模400G FR4有成本优势。
由此看来，在400G时代，超大型数据中心和企业级数据中心应用场景中，多模连接解决方案仍具有成本优势。因此，我们预测作为多模光纤解决方案基础的OM4多模光纤市场仍会保持或增长。
本文来源：康宁
