近日，国家发展改革委、国家数据局、工业和信息化部联合发布了《国家数据基础设施建设指引》。该指引指出，网络设施和算力设施需顺应数据价值释放的需求，朝着数据高速传输和算力高效供给的方向进行升级。加速推进通用算力、智能算力、超级算力等多样化异构算力的绿色发展和协同配合。推动新增加的算力资源向国家枢纽节点集中，巩固枢纽节点作为国家算力高地的地位。促进国家枢纽节点与需求地之间建立400G/800G高带宽的全光连接，引导电信运营商等提高“公共传输通道”的效率，推动算力与网络的深度融合。
从下图可以清晰看出，在数据基础设施以及网络和算力设施的总体架构中，网络支撑作为设施层最基础的核心技术，是实现高速率、高带宽数据基础设施的关键因素之一。
国家数据基础设施及网络、算力设施的整体架构，图片来源：《国家数据基础设施建设指引》
在过去两年中，400G/800G全光网络的升级已逐渐成为数据中心行业的共识。光通信作为算力网络的基石和强大支撑，400G/800G全光连接以其高速传输、高密度、低功耗和高度的可靠性，被广泛应用于IDC数据中心、光通信骨干网等多种场景。
2023年被众多行业人士视为国内400G商用的起步之年。自2008年全光网络底座概念提出以来，行业一直在探索全光底座的实现路径。400G光通信技术的出现，标志着一次技术革命，它意味着骨干网络的单波传输速率可以达到400Gb/s，显著提升了数据传输与处理的能力。与100G系统相比，400G的单纤传输容量提升了四倍，单比特成本有望降至100G的60%。400G技术还能以超过30PB的网络算力调度容量和小于20ms的节点间时延，提供更强大的网络承载能力。
目前，中国的三大电信运营商正积极投身于400G光通信骨干网的建设。以中国移动为例，2024年4月，中国移动在北京举办了“400G OTN省际骨干网首条链路贯通及应用发布会”，宣布自主研发的全球首条400G全光省际（北京—内蒙古）骨干网正式商用。同年9月，中国移动再宣布，全球覆盖最广、规模最大的400G全光信息高速公路工程全线完工。该网络覆盖全国30个省市、200多个地市，涉及135个局站。
尽管400G的建设正在稳步推进，但更先进的算力基础设施已经开始规划向800G迈进。800G光通信是光通信领域最新、最前沿的技术之一，旨在满足数据中心、云计算、超大规模网络等场景对高带宽、低延迟和高能效的需求。800G光通信能够支持每秒800吉比特的数据传输速率，而其典型功耗仅为12W左右。根据Lightcounting在2021年的预测，800G光模块预计将从2025年底开始主导市场，这主要得益于AI应用带来的数据流量增长、超出预期的数据中心带宽需求以及光模块厂商技术的持续迭代。
在推进400G/800G全光网络底座的建设中，400G/800G光模块扮演着至关重要的角色。特别是400G光模块，它采用了PAM4的光信号调制技术，使得单个通道的速率达到100G，实现了在相同体积下的更高速率传输和更低能耗。目前，市面上常见的400G光模块封装类型包括CFP8、QSFP-DD、OSFP、QSFP112等，其中QSFP-DD封装因其高速传输能力而成为主流，它是QSFP接口的进阶版本，支持400G的高速数据传输。
而800G光模块的传输能力是前一代400G光模块的两倍以上，每秒可以处理80亿比特的数据。800G光模块主要采用OSFP和QSFP-DD封装，均由8个电气通道构成，每个通道以100Gb/s的PAM4调制，总带宽达到800Gb/s。
光模块产业链目前已相对成熟，涵盖了从上游的零部件、代工和光芯片设计，到中游的光器件和光模块设计，再到下游的光模块应用。在光模块衬底/外延供应商方面，有全新光电、亚联光电、IQE、拓品光电、华鸿锐光、全磊光电、度亘激光等企业；代工厂商包括稳懋半导体、宏捷AWSC、三安光电（收购环宇）、海威华芯、志伟光电、鲲游光电等；激光器芯片供应商有II-VI (Finisar)、中科光芯、Avago、艾迈斯欧司朗、光安伦、海信宽带、MACOM、光迅科技、三菱电机、三安光电、华为海思等；光有源芯片供应商有II-VI (Finisar)、Lumentum(Oclaro)、Avago、AMOI、Fujitsu、Sumitomo、光迅科技、敏芯半导体、华为海思、源杰、索尔思、长瑞光电等；光无源芯片供应商有Finisar、Avago、Lumentum、MAOI KALAM、中兴通讯、仕佳光子、光迅科技等；电芯片供应商则包括Macom、Semtech、Inphin、Maxim、三菱、TI、Acacia、华为海思、傲科光电、飞飞昂创新、厦门优讯等。
在光模块的供应方面，主要厂商有II-VI(Finisar)、Lumentum、Avago、Fujitsu、AAOI、中际旭创、光迅科技、博创科技、新易盛、海信宽带、光库科技、太辰光等。国内具备800G光模块设计能力的公司有中际旭创、华工科技、光迅科技、剑桥科技、博创科技、新易胜、天孚通信、中瓷电子等。
在我国市场，通常由政策引导的产业往往会迎来爆发式的快速增长，全光通信产业显然也将遵循这一趋势。在全光通信的推进过程中，400G和800G光模块作为关键产品，拥有这些产品研发、设计和生产能力的企业预计将显著受益。
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