800G ZR/ZR+ コヒーレントプラガブルモジュールの市場分析

2024 年 9 月 24 日

キャサリン

光通信エンジニア

コヒーレントデバイスの現状:

コヒーレントデバイスの現状を調べると、800G ZR の将来の動向についての洞察が得られます。400G ZR のシナリオを振り返ると、貴重な参照ポイントが得られます。

400G ZR: これは、電気通信 (telecom) ではなく、データセンター通信 (datacom) に大規模に導入された最初のコヒーレント光通信技術でした。

商業的成功: 商業利用開始から 400 年目を迎えた XNUMXG ZR の出荷量は、同様の成熟度レベルの他のコヒーレントタイプの XNUMX 倍以上です。

400G ZR の成功の鍵となる要素:

ルーターのデータレートとの整合: 400GbE
ルーター互換フォームファクタ: QSFP-DD、OSFP
データセンターアプリケーションの分離
マルチベンダーエコシステム

800G が迅速な導入を実現するには、同様の道をたどる必要があります。

ただし、800G には独自の特性があります。

拡張標準

需要動向: 400G アプリケーションの場合、400G ZR+ と 400G ZR の出荷量はほぼ同じです。現在、BOM コストがほぼ同じであるにもかかわらず、800G ZR+ の需要は 800G ZR よりも高くなっています。

800G ZR のアプリケーションシナリオ

メトロデータセンターインターコネクト (DCI):

400G ZR テクノロジーはすでに大規模データセンターの接続に使用されていますが、このアプリケーションにおける 800G の市場機会はそれほど大きくない可能性があります。

400G ロングホール (400G-LH / Gen120):

主に中国市場で、QPSK または 8-QAM 変調技術を使用して長距離をカバーします。

800G ロングホール (800G ZR+):

相互運用可能な PCS 標準により、Meta からの多大なサポートにより、800G ZR+ テクノロジーの市場が開拓されました。

400G相互運用性モード:

一部のハイパースケールデータセンターでは、前方互換性を確保するためにこのモードが必要です。

800G ZRの市場予測

初回出荷: 今年中に予定されており、2024 年と 2025 年に大量出荷される予定です。

主要な DSP メーカー: ZTE、Ciena、Nokia、Infinera、Cisco/Acacia などがこの分野で協力しています。

追加の洞察:

400G ロングホール (QPSK、8QAM): 中国では人気がありますが (CFP2 パッケージ)、ハイパースケールデータセンターや欧米のサービスプロバイダーからの関心は低いです。

800G データセンター相互接続 (DCI) (QSFP/OSFP): 市場予測は、Meta や Google などの主要なハイパースケールデータセンターからの需要に依存します。400G ZR の最大のユーザーである Microsoft は、このテクノロジを採用しません。

800G に関する Google の見解:

Google 光 WAN ネットワークにおける ZR/ZR+ ネットワーク構成の図:

メトロポリタンネットワークにおける 400G ZR 導入のレビュー:

400G ZR メトロポリタン展開の成功要因:

大幅なコスト削減。
ラック/スペース/電力 (RSP) リソースの節約。
導入とメンテナンスが簡素化されます。

今後の展開:

メトロポリタンネットワークにおける 800G ZR テクノロジーへの進化。
400G/800G コヒーレントプラガブルテクノロジーを長距離 (都市間) ネットワークに拡張します。

Google による Long-Haul Coherent Pluggable ZR+ の定義:

ZR+とは何ですか?

Google によると、ZR+ とは、高出力で長距離伝送 (約 1000 キロメートル) が可能なプラグ可能なモジュールを指します。

長距離回線システムで動作させるには、調整可能な C/L バンドと高出力が必要です。

400G OpenZR+のカバレッジは不十分です（約500キロメートル）。

800G は、OpenROADM PCS 標準または独自のエンコードスキームに基づくことができます。

ZR+ がなぜ必要なのか?

長距離 WAN 容量の需要が大幅に増加しており、その一因は機械学習 (ML) にあります。ZR+ が推奨されるソリューションです。

組み込みコヒーレントソリューションに比べてコストが低くなります。

ラック/スペース/電力 (RSP) リソースを節約し、物理インフラストラクチャの制約を排除します。

迅速なサービスプロビジョニング。

Google の目標:

複数のルータプラットフォーム上で、異なるベンダーの ZR/ZR+ モジュールのユニバーサル操作を実現します。

ルータプラットフォームでの ZR+ のサポート:

ハードウェア (HW) は、ZR+ モジュールのより高い電力消費 (電源/冷却) をサポートする必要があります。

ソフトウェア (SW) は、ZR+ (OpenConfig、ルータ/モジュールベンダーに依存しない) をサポートする必要があります。

フィールドファームウェア (FW) アップグレード:

ZR/ZR+ のフィールドファームウェアアップグレードが必要です。

プラットフォームと光モジュールベンダー間のユニバーサル標準:

Google は、OIF 内でプラグ可能なファームウェアアップグレードプロジェクトを積極的に推進しています。

下位互換性の重要性:

400G から 800G へのアップグレードの下位互換性は非常に重要です。

800G ZR に関する Ciena の見解:

400G ZR でこれまで対処されていたギャップを埋め、アプリケーションを拡張:

Ciena は、TX 出力電力に基づいて 400G ZR を XNUMX つのクラスに分類します。

クラス A: 内蔵増幅、出力電力 > -2dBm。

クラス B: オプションの内蔵増幅、出力電力 -7dBm。

クラス C: 内蔵増幅なし、出力電力 -10dBm。

Ciena は、ほとんどのシナリオをカバーするクラス A 下位互換性ソリューションを推奨しています。

確率的星座型変調（PCS）に重点を置く：

伝送距離を延長するために PCS 技術が使用されます。

Ciena の WL5n 400G 70GBd PKT-MAX 製品は PCS を使用し、400Gbd 60G ZR+ ソリューションと比較して 400G 伝送距離を XNUMX 倍にします。

次世代プラガブル光モジュールの特徴:

Open ROADM は、600G と 800G の相互運用可能な PCS モードを定義します。

Ciena のデジタル信号プロセッサ (DSP) は、相互運用可能な PCS とより高いパフォーマンスモードをサポートします。

スペクトル効率を向上させるには、C バンドと L バンドの 800G コヒーレントプラガブル光モジュールが必要です。

リンク暗号化機能が必要です。Ciena は一部の顧客とデータパス暗号化について積極的に話し合っており、ASIC/DSP 内で C バンドと L バンドの暗号化機能を提供しています。

OIF の新しい 800G LR は、コヒーレント光モジュールのもう XNUMX つの重要なアプリケーション領域です。

Ciena の WaveLogic 6 ナノテクノロジーと光通信におけるイノベーション

出典: Cienaの公式ウェブサイトおよび関連ニュースレポート

最先端の 3nm CMOS テクノロジーと 70 GHz 帯域幅の電気光学デバイスを活用します。

OSFP タイプ 2A および QSFP-DD800 パッケージフォーマットをサポートします。

標準 800G ZR/800LR/800G ZR+ (相互運用可能な PCS) モードに準拠しています。

400G/600G/800G PCS 伝送モードで最大 141GBd の速度で最大のパフォーマンスを発揮できます。

SOA-on-SiP 異種統合技術を採用し、C バンドと L バンドの両方で高い Tx 出力とスケーラビリティを実現します。

OIF 800G ZR Tx出力クラスA規格に準拠しています。

スペクトルと星座図

注: WaveLogic 6 Nano は Ciena の登録商標です。

400G ZR から 800G ZR へのネットワークの進化

32G ZR と 400G ZR の両方に適した新しい固定チャネルマルチプレクサ/デマルチプレクサ (CMD800s) を導入しました。このソリューションは、固定 PT-PT ソリューションのシンプルさ、コスト効率、パフォーマンスを兼ね備えており、XNUMX 世代の ZR テクノロジーをサポートします。