康宁通信丨面向400G和未来的下一代数据中心连接

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随着新参与者、新业务模式和新技术的融合，数据中心行业正经历着前所未有的增长和创新。尽管2020年经济放缓，但Gartner预计，2021年全球数据中心基础设施的支出将达到2000亿美元，到2024年将逐年增长。

推动这种增长需要支持数据更快地和无缝地过渡，包括 5G 等技术及其支持的应用程序，需要处理、分析和存储大量数据。这将不仅需要投资于更快的收发器技术，面向未来的物理基础设施，光缆和连接，而且还需要简化随着时间的推移变得越来越复杂的网络架构。

光纤连接器将在这一转变中发挥重要作用，在过去几十年中，各种连接器类型不断增多，其中一些连接器类型已发展到支持数据中心的可扩展性，因为它们已发展到 40G 和 100G。从过去 30 年内发布到市场的连接器范围来看，有两个接口，即已经成为数据中心标准连接的 LC 双工接口和 MPO／MTP?接口。

然而，随着行业的发展和新架构的出现，今天适合的东西可能会迅速改变。随着数据中心运营商寻找先进方法，以实现更快的数据速率（如 400G），我们必须考虑具有突破性、更高的连接密度和简化网络设计的方法。

除了现有的接口类型外，市场还推出了新的超小型连接器，如 Senko Nano （SN） 和US Conec 迷你双工连接器 Mini－Duplex Connector （MDC），从而满足了这一需求。到目前为止，设备制造商尚未发布这些连接器接口的收发器，但预计它们将在未来几年内宣布其可用性。

MDC – LC 集成尾套跳线和MDC – MDC跳线

这对您的数据中心意味着什么？

从按空间付费的多租户数据中心 （MTDC） 的租户，到建设自有数据中心达到容量的用户，实现更大的密度和为未来的需求做好准备越来越重要。即使今天您可能不需要在数据中心实施 400G，增加主配线区 （MDA） 的密度始终很有价值，未来来自新应用或服务的需求可能会消耗迄今为止可用的带宽。

MDC 和 SN 连接器有望从一个高速收发器直接连接到另一个收发器，从而简化了将单个连接器插入从 400G 到 4x100G 的各种交换机的功能。此外，在LC 双工接口同样的物理尺寸中可以容纳多达三个 MDC 或 SN 连接器，这提供了巨大的密度优势。

SN – SC 单工跳线

对于为数据中心空间减少而苦苦挣扎的运营商来说，实现 LC 双工连接与LC－ MDC跳线兼容的硬件是一种有效的方法。这不仅允许在收发器端保留 LC 双工接口，而且在相同尺寸的模块中使用 MDC 的端口密度还可以增加多达 3 倍 —— 想象一下，一个1U机架单元中可以容纳 432 芯而不是现在的 144芯。

超小型连接器还有助于降低总拥有成本。各种光学元件制造商已经开始提供这些连接器的解决方案，但重要的是要找到最好的布线基础设施解决方案，也允许继续使用或重复使用现有组件。这反过来又有助于最大限度地减少初始投资，同时满足未来的可扩展性要求。

除了 SN 和 MDC 之外，CS Corning－Senko Duplex （CS） 代表了超小型连接器空间中的另一个选项。需要注意的是，虽然这三种类型都容纳两芯光纤，但它们在设计和功能上存在许多差异，包括光纤的垂直／水平方向的尺寸。SN 和 MDC 还可以作为 4x2 芯连接器联合起来，这是 CS 连接器无法做到的。鉴于这些差异，CS、MDC 和 SN 接口不兼容，因此这对需要的光学收发器接口以及无源连接组件都有影响。

超越可插拔光学

数据中心行业的未来将看到各种技术进步，这将有助于我们实现更高的数据速率 － 从 40G 到 100G 到 400G 一路到1.6T。

可插拔光学的使用可能在高达 800G 时仍能发挥重要作用，可以预计未来上述提及的连接接口将得到发展。然而，对于1.6T 来说，高密度和功耗要求意味着可插拔光学可能不是最佳解决方案。

当涉及到这些更高的数据速率时，还有另一种方法，即联合封装解决方案。在这里，数据传输和数据处理与半导体组件相结合，例如英特尔演示了最近发布的联合封装以太网交换机。通过这样做，联合封装光学器件有望增加密度、减少延迟、降低功耗和缩小交换机尺寸。

达到这些数据速率将意味着超越前面提到的超小型连接器。在扩展的光束区域，预计会有进一步的发展，从而在连接器（如US Conec MXC 连接器或 3M EBO）上实现更多应用。多核光纤 （MCF） 和减少包层光纤等的新发展也将对连接器的进一步发展产生切实影响。

准备是关键

数据中心运营商面临的长期挑战是确保网络和结构布线设计保持灵活，以便在升级到 400G 及以后更高的网络速度时将布线基础设施成本降至最低。

仔细的规划和准备将避免成本高昂的升级和进一步变化，是日益紧凑的连接器和光纤管理的重要组成部分，建设400G网络，可以服务于大批量的超大规模数据中心、多租户数据中心和企业数据中心。