云計算和邊緣計算的廣泛應用是推動數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模快速增長的眾多因素之一。

即將到來的新興技術，包括人工智能、智慧交通、8K視頻、工業(yè)4.0，以及將要求令人難以置信計算能力的元宇宙等。

銅纜應用于服務器、路由器和交換機之間的大多數(shù)網(wǎng)絡連接。由于數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在極為龐大，容納幾十萬臺設備，系統(tǒng)設計者采用了有源銅纜和有源光纜來支持更長時間的應用，即使這些應用現(xiàn)在也達到了性能極限。

高速銅纜和PCB電路板受益于信號調(diào)節(jié)技術改進，如重定時器、補償和前向糾錯。廣泛采用PAM4調(diào)制使實際的56+Gb/s通道成為可能。先進的PCB層壓板材料延長了高速通道的實際長度。

隨著突破性光學技術的引入，包括硅光子學、先進的激光調(diào)制技術和新一代光纖和連接器，使光學傳輸在某些應用中更接近與銅的經(jīng)濟成本臨界點。

光纖具有多種技術優(yōu)勢，包括特殊的帶寬、長距離的低衰減和失真、體積小，以及抗電磁干擾(EMI)和靜電放電(ESD)等。

銅纜和光纖之間的經(jīng)濟和性能比較延續(xù)到今天，光纖在越來越多的應用中變得具有競爭力。

光纖在耐久性、彎曲半徑和損耗特性方面的進步，再加上新的激光源和調(diào)制器，使光纖在某些應用中更有吸引力。

一根人類頭發(fā)絲大小的光纖可以以每秒千兆比特的速度傳輸64個通道的數(shù)據(jù)。

與此同時，隨著數(shù)據(jù)速率接近224 Gb/s PAM4，高速銅鏈路可能在接觸范圍方面遇到了技術瓶頸。隨著速度的增加，串擾、反射、歪斜、衰減和符號間干擾(ISI)的負面影響會降低性能。

為了增強光信道先進的信令技術，包括密集波分復用(DWDM)，增加了單根光纖可以傳輸?shù)男诺罃?shù)，而相干數(shù)據(jù)傳輸則使單模光纖(SMF)的數(shù)據(jù)傳輸更接近香農(nóng)極限。

雖然銅正在接近其技術極限，但光纖正在為支持未來數(shù)據(jù)傳輸需求打開另一扇窗口。

其結果是，在數(shù)據(jù)中心的外部和內(nèi)部都逐漸采用光纖互連。傳統(tǒng)上是服務器、交換機和機架之間的銅纜連接，現(xiàn)在被幾米到數(shù)百英尺的光纖連接所取代。

在當今龐大的數(shù)據(jù)中心，傳輸效率和光纖體積小變得非常有吸引力。以太網(wǎng)，繼續(xù)作為整個數(shù)據(jù)中心和載體網(wǎng)絡的通信骨干網(wǎng)，目前正在發(fā)展到800G光學系統(tǒng)，并著眼于1.6 Tb以太網(wǎng)的標準化。

光纖和連接器制造商正在應對日益增長的光纖應用，他們引入了具有先進功能和新的高密度可插拔接口的光纖。

今天的光纖具有降低衰減和提高彎曲電阻的特點。

空心芯、多芯和極化光纖支持特定應用要求。

高光纖數(shù)和擴展波束連接器增加了I/O面板密度和可靠性。

光纖鏈路的成本歷來較高，因為電光轉(zhuǎn)換過程的成本和功耗必須發(fā)生在通道的兩端。

光纖被認為是脆弱和難以終止的。與以太網(wǎng)電源(PoE)不同，光纖不能向遠程設備供電。全球光纖連接器和電纜組裝基礎設施比現(xiàn)有銅連接器和電纜組裝供應商要小得多。

出于經(jīng)濟原因，銅互連仍將是未來許多應用中最具成本效益的解決方案，而一個相對較小但不斷增長的應用領域?qū)⑿枰饫w的性能優(yōu)勢。

過去10年的進步已經(jīng)解決許多問題，光纖現(xiàn)在被認為是銅的低成本替代品，這在很大程度上是由于其巨大的數(shù)據(jù)傳輸能力和擴展的覆蓋范圍。使用DWDM技術使用相干光收發(fā)器可以潛在地消除數(shù)據(jù)中心中的整個設備機架，簡化和扁平化網(wǎng)絡，同時降低成本。

新興的共封裝光學(CPO)技術，它將電光轉(zhuǎn)換過程定位在一個具有高速開關或ASIC的公共基板上，可能能夠降低下一代開關的功耗，同時大大增加面板上的I/O密度。

長期以來預測的由光纖替代方案取代銅電路仍在進行，但隨著帶寬需求的持續(xù)上升，光傳輸將在逐漸增加的應用中提供一個具有成本效益的替代方案。