800G ZR/ZR+ 코히런트 플러그형 모듈 시장 분석

코히런트 장치의 현재 상태:

코히어런트 장치의 현재 상태를 살펴보면 800G ZR의 미래 동향에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 400G ZR 시나리오를 살펴보면 귀중한 참고점을 얻을 수 있습니다.

400G ZR: 이는 원격통신(telecom)이 아닌 데이터 센터 통신(datacom)에 대규모로 구축된 최초의 코히어런트 광통신 기술입니다.

상업적 성공: 현재 상업적으로 사용된 지 400년차인 XNUMXG ZR의 출하량은 비슷한 성숙도 수준의 다른 코히어런트 유형의 출하량보다 XNUMX배 이상 많습니다.

400G ZR의 성공을 위한 핵심 요인:

• 라우터 데이터 속도와 일치: 400GbE
• 라우터 호환 폼 팩터: QSFP-DD, OSFP
• 데이터 센터 애플리케이션 분리
• 멀티벤더 생태계

800G가 빠르게 구축되려면 비슷한 경로를 따라야 합니다.

그러나 800G에는 고유한 특성이 있습니다.

확장된 표준

수요 동태: 400G 애플리케이션의 경우 400G ZR+와 400G ZR의 출하량은 거의 같습니다. 현재 800G ZR+에 대한 수요는 거의 동일한 BOM 비용에도 불구하고 800G ZR보다 높습니다.

800G ZR에 대한 응용 시나리오

메트로 데이터 센터 상호 연결(DCI):

400G ZR 기술은 이미 대규모 데이터 센터를 연결하는 데 사용되고 있지만, 이 분야에서 800G에 대한 시장 기회는 그다지 크지 않을 수 있습니다.

400G 장거리(400G-LH / Gen120):

장거리를 커버하기 위해 QPSK 또는 8-QAM 변조 기술을 활용하며, 주로 중국 시장에서 사용됩니다.

800G 장거리(800G ZR+):

상호 운용 가능한 PCS 표준은 Meta의 상당한 지원을 바탕으로 800G ZR+ 기술 시장을 열어주었습니다.

400G 상호 운용 모드:

일부 하이퍼스케일 데이터 센터에서는 이후 버전과의 호환성을 보장하기 위해 이 모드가 필요합니다.

800G ZR 시장 전망

최초 출하: 올해 예상되며, 2024년과 2025년에 주요 물량이 출하될 예정입니다.

주요 DSP 제조업체: ZTE, Ciena, Nokia, Infinera, Cisco/Acacia 등이 이 분야에서 협력하고 있습니다.

추가 정보:

400G 장거리(QPSK, 8QAM): 중국에서 인기가 있지만(CFP2 패키징) 하이퍼스케일 데이터 센터나 서구 서비스 제공업체에서는 관심이 적습니다.

800G 데이터 센터 상호 연결(DCI)(QSFP/OSFP): 시장 예측은 Meta 및 Google과 같은 선도적인 하이퍼스케일 데이터 센터의 수요에 따라 달라집니다. 400G ZR의 가장 큰 사용자인 Microsoft는 이 기술을 채택하지 않을 것입니다.

800G에 대한 Google의 관점:

Google Optical WAN 네트워크의 ZR/ZR+ 네트워크 구성에 대한 그림:

대도시 네트워크에서 400G ZR 배포 검토:

400G ZR Metropolitan 배포의 성공 요인:

• 상당한 비용 절감.
• 랙/공간/전력(RSP) 리소스 절감
• 간소화된 배포 및 유지관리.

향후 개발 :

• 광역도시 네트워크에서 800G ZR 기술을 도입하는 방향으로의 발전.
• 400G/800G 코히어런트 플러그형 기술을 장거리(도시간) 네트워크로 확장합니다.

Google의 Long-Haul Coherent Pluggable ZR+ 정의:

ZR+는 무엇인가요?

구글에 따르면, ZR+는 높은 출력 전력으로 장거리 전송(약 1000km)이 가능한 플러그형 모듈을 의미합니다.

장거리 회선 시스템에서 작동하려면 조정 가능한 C/L 대역과 높은 출력 전력이 필요합니다.

400G OpenZR+의 적용 범위는 충분하지 않습니다(약 500km).

800G는 OpenROADM PCS 표준이나 독점적인 인코딩 방식을 기반으로 할 수 있습니다.

왜 ZR+가 필요한가?

머신 러닝(ML)에 의해 부분적으로 주도된 장거리 WAN 용량 수요의 상당한 증가. ZR+가 선호되는 솔루션입니다.

내장된 코히어런트 솔루션에 비해 비용이 저렴합니다.

물리적 인프라의 제약을 없애고 랙/공간/전력(RSP) 리소스를 절감합니다.

신속한 서비스 제공.

Google의 목표:

다양한 라우터 플랫폼에서 다양한 공급업체의 ZR/ZR+ 모듈의 보편적인 작동을 실현합니다.

라우터 플랫폼에서 ZR+ 지원:

하드웨어(HW)는 더 높은 ZR+ 모듈 전력 소비(전원 공급/냉각)를 지원해야 합니다.

소프트웨어(SW)는 ZR+(OpenConfig, 라우터/모듈 공급업체와 무관)를 지원해야 합니다.

현장 펌웨어(FW) 업그레이드:

ZR/ZR+에 대한 현장 펌웨어 업그레이드가 필요합니다.

플랫폼 및 광 모듈 공급업체에 걸친 범용 표준:

Google은 OIF 내에서 플러그형 펌웨어 업그레이드 프로젝트를 적극적으로 홍보하고 있습니다.

이전 버전과의 호환성의 중요성:

400G에서 800G로 업그레이드할 때는 이전 버전과의 호환성이 중요합니다.

800G ZR에 대한 Ciena의 관점:

400G ZR이 이전에 처리했던 갭 채우기 및 애플리케이션 확장:

1. Ciena는 TX 출력 전력을 기준으로 400G ZR을 세 가지 클래스로 분류합니다.

클래스 A: 증폭 기능 내장, 출력 전력 > -2dBm.

클래스 B: 옵션 내장 증폭, 출력 전력 -7dBm.

클래스 C: 증폭 기능 없음, 출력 전력 -10dBm.

• Ciena는 대부분 시나리오를 포괄하는 Class A 하위 호환 솔루션을 선호합니다.

확률적 별자리 모양 변조(PCS)에 대한 강조:

PCS 기술은 전송 거리를 늘리는 데 사용됩니다.

Ciena의 WL5n 400G 70GBd PKT-MAX 제품은 PCS를 사용하여 400Gbd 60G ZR+ 솔루션에 비해 400G 전송 거리를 두 배로 늘립니다.

• 차세대 플러그형 광 모듈의 특징:

Open ROADM은 600G 및 800G에 대한 상호 운용 가능한 PCS 모드를 정의합니다.

시에나의 디지털 신호 프로세서(DSP)는 상호 운용 가능한 PCS와 고성능 모드를 지원합니다.

스펙트럼 효율성을 개선하려면 C 및 L 대역에서 800G 코히어런트 플러그형 광 모듈이 필요합니다.

링크 암호화 기능이 필요합니다. Ciena는 일부 고객과 데이터 경로 암호화에 대해 적극적으로 논의하고 있으며 ASIC/DSP 내에서 C 및 L 대역에서 암호화 기능을 제공합니다.

• OIF의 새로운 800G LR은 코히어런트 광 모듈의 또 다른 주요 응용 분야입니다.

시에나의 WaveLogic 6 나노 기술과 광통신 분야의 혁신

출처: Ciena 공식 웹사이트 및 관련 뉴스 기사

최첨단 3nm CMOS 기술과 70GHz 대역폭의 전기광학 장치를 활용합니다.

OSFP Type 2A 및 QSFP-DD800 패키징 형식을 지원합니다.

표준 800G ZR/800LR/800G ZR+ (상호운용 가능한 PCS) 모드를 준수합니다.

최대 400GBd의 속도로 600G/800G/141G PCS 전송 모드에서 최대 성능을 제공할 수 있습니다.

C대역과 L대역 모두에서 높은 Tx 출력 전력과 확장성을 달성하기 위해 SOA-on-SiP 이기종 통합 기술을 채택합니다.

OIF 800G ZR Tx 출력 클래스 A 표준을 충족합니다.

스펙트럼 및 별자리 다이어그램 

참고: WaveLogic 6 Nano는 Ciena의 등록 상표입니다.

400G ZR에서 800G ZR로의 네트워크 진화

32G ZR과 400G ZR 모두에 적합한 새로운 고정 채널 멀티플렉서/디멀티플렉서(CMD800)를 출시했습니다. 이 솔루션은 고정 PT-PT 솔루션의 단순성, 비용 효율성 및 성능을 결합하여 두 세대의 ZR 기술을 지원합니다.

시에나의 네트워크 솔루션은 800G 전송 거리를 1000KM 이상으로 확장할 수 있습니다.

라우터에서 모든 플러그형 기능에 액세스할 수 있는 것은 필수 요구 사항입니다.

OIF(Optical Internetworking Forum)와 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 "플러그 앤 플레이"를 달성하기 위해 산업 표준 관리 방법을 연구하고 있습니다.

Ciena 주요 포인트 요약:

800G 플러그형 모듈의 새로운 기능:

800G 플러그형 모듈에는 시장 확대에 도움이 되는 새로운 기능이 포함되어 있습니다.

시에나의 WaveLogic 6 Nano:

시에나의 WaveLogic 6 Nano 기술은 3nm 공정을 사용하고, 141GBd의 데이터 속도를 제공하며, C 대역과 L 대역을 모두 지원하므로 성능, 전력 소비, 확장성 측면에서 최상의 선택입니다.

시에나의 회선 시스템:

시에나의 라인 시스템은 여러 세대의 플러그형 모듈을 완벽하게 지원하여 기술의 호환성과 업그레이드 가능성을 보장합니다.

네트워크 커버리지 성능:

800G 플러그형 모듈의 네트워크 적용 범위 성능은 1000km 이상의 전송 거리를 지원할 수 있습니다.

네트워크 관리 및 운영화:

"플러그 앤 플레이"의 단순성을 달성하려면 업계에서 관련 관리 및 운영화 표준을 홍보해야 합니다.

1. DCI 박스가 대체되고 IP over DWDM이 주류가 될 것입니다.

• 이미 10세대의 코히런트 제품이 있으며, 등가 단위 전력 소비가 감소했습니다. ZR/ZR+ 제품은 누적 런타임이 XNUMX억 시간을 초과하여 시장에서 작동한다고 발표되었습니다.

• ColorZ 800 모듈의 일부 기능

• 호스트와 미디어/라인 측 상호 연결을 포함한 다중 공급업체 상호 운용성.
• 다중 모드 지원: 400G, 600G, 800G 포함.
• 다중 거리 커버리지: 120km부터 2000km 이상.
• C+L 대역: 800G/λ에서 각 광섬유는 51.2Tb/s의 전송 속도를 달성할 수 있습니다.
• 조정 가능한 광 출력 전력: 최대 +1dBm.
• C-CMIS를 지원합니다.
• 검증된 3세대 DSP, SiP 및 모듈.
• DSP 드라이버 TIA에서 모듈까지 풀 체인 전자 칩 공급 기능을 갖추고 있으며, 장치 대역폭은 800G가 70GHz를 초과합니다.

전송 용량과 변조 형식의 대략적인 비교.

별자리 도표의 몇 가지 예.