數(shù)據(jù)中心作為新基建的重要建設(shè)內(nèi)容，是眾多新型信息通信技術(shù)的載體。數(shù)據(jù)中心新基建有力地支撐了移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的迅速發(fā)展。5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和應(yīng)用將帶來更大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，需要加快部署大數(shù)據(jù)中心，提高數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理和存儲能力、內(nèi)部互連帶寬和災(zāi)備能力。

　　數(shù)據(jù)中心互連場景

　　新一代的數(shù)據(jù)中心為了應(yīng)對數(shù)據(jù)流量的增長以及兼顧更靈活的擴容升級和冗余備份能力，普遍開始采用Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要由脊交換層（Spine）和葉交換層（Leaf）兩部分組成，每一個葉交換節(jié)點都與每一個脊交換節(jié)點相連，大大提高了不同服務(wù)器間的通信效率，降低了延時，使數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換和吞吐能力更強，同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也更加扁平化和密集。

　　數(shù)據(jù)中心Spine-Leaf網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

　　數(shù)據(jù)中心內(nèi)互連場景主要分為以下幾種：

　　一、服務(wù)器和架頂（TOR）交換機互連，一般互連長度小于20m，主要使用直連電纜DAC或有源光纜AOC連接。目前以10G、25G速率為主，正在向100G過渡，未來將向200G升級。

　　二、TOR交換機和Leaf交換機互連，一般互連長度小于500m，其中100m以下距離主要通過多模MPO/MTP光纜組件和850nm波長的光模塊互連；100m～500m距離主要采用并行單模（PSM）技術(shù)通過單模MPO/MTP光纜組件和1310nm波長的光模塊互連。目前光模塊速率以40G、100G為主，正在向400G過渡，未來將向800G升級。

　　三、Leaf交換機和Spine交換機互連，一般互連長度小于2km，主要采用波分復(fù)用技術(shù)通過單模雙工LC光纜組件和光模塊互連，以粗波分復(fù)用（CWDM）技術(shù)為主。目前光模塊速率以100G為主，正在向400G過渡，未來將向800G升級。

　　數(shù)據(jù)中心光互連特點

　　隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)流量的快速增長，數(shù)據(jù)中心內(nèi)光互連產(chǎn)品呈現(xiàn)出以下的特點。

　　高速率大帶寬：數(shù)據(jù)中心流量的爆發(fā)式增長驅(qū)動光模塊速率增加，單通道速率提升、通道數(shù)量增加、高階調(diào)制技術(shù)應(yīng)用都促使光模塊速率不斷升級，并呈加速態(tài)勢。光模塊速率從10G升級到40G用了5年，從40G到100G用了4年，從100G到400G用了3年，從400G到800G或許將僅用2年時間。同時，為支持不斷提升的傳輸速率，多模光纖的帶寬也越來越大，從滿足單波長傳輸發(fā)展到滿足4波長傳輸。

　　高密度低功耗：為提高交換機和服務(wù)器單板傳輸容量，光纖連接器和光模塊都向著更加小型化高密度方向發(fā)展。傳統(tǒng)的單芯SC和雙芯LC光纖連接器逐漸被高密度的MPO/MTP多芯光纖連接器所取代，如一個8芯MPO/MTP連接器光纖密度大約是SC連接器的5倍，是LC連接器的3倍多。目前一個MPO/MTP插頭可以滿足高達72芯的布線需求。光模塊的體積也越來越小，如400G QSFP-DD封裝光模塊的體積約為CFP8封裝光模塊的1/3。同時，光模塊也持續(xù)向低功耗演進，低功耗產(chǎn)生更低的發(fā)熱量，不僅有利于提高光模塊的性能和部署密度，而且能夠節(jié)約能耗。

　　高可靠快交付：數(shù)據(jù)中心內(nèi)一般采用預(yù)制成端光纜組件來和光模塊進行連接。預(yù)制成端光纜組件在工廠進行預(yù)端接，避免現(xiàn)場熔接，降低了現(xiàn)場施工安裝對性能的影響，保證了施工前后產(chǎn)品性能的一致性，提高了可靠性。而且預(yù)制成端光纜組件在現(xiàn)場經(jīng)簡單敷設(shè)后即可實現(xiàn)即插即用，幫助節(jié)省90%的施工時間，大大提高了交付周期。

　　中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室數(shù)據(jù)中心高速互連產(chǎn)品檢測能力

　　針對數(shù)據(jù)中心高速光模塊、AOC有源光纜等產(chǎn)品，中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）泰爾系統(tǒng)實驗室建設(shè)了行業(yè)領(lǐng)先的光電性能測試平臺、多業(yè)務(wù)測試平臺、靜電放電測試系統(tǒng)、機械性能測試系統(tǒng)、環(huán)境性能測試系統(tǒng)、電磁兼容測試系統(tǒng)、470㎡十萬級無塵潔凈室，形成了光電性能、傳輸業(yè)務(wù)分析、ESD等級和抗擾度、機械和環(huán)境可靠性、電磁兼容等檢測能力。實驗室同時在不斷的完善檢測能力以應(yīng)對數(shù)據(jù)中心光模塊快速迭代的需求。

　　十萬級無塵潔凈室

　　針對數(shù)據(jù)中心綜合布線產(chǎn)品，中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室建設(shè)了行業(yè)領(lǐng)先的光學(xué)性能測試平臺、多模光源環(huán)通量測試平臺、多模光纖帶寬測試系統(tǒng)、高精度影像系統(tǒng)、機械和環(huán)境測試系統(tǒng)、多通道在線監(jiān)測系統(tǒng)、CPR阻燃測試系統(tǒng)，形成了光學(xué)性能、光纖帶寬、機械性能、環(huán)境性能、阻燃性能、煙密度等檢測能力，并可對機械和環(huán)境試驗進行光學(xué)性能在線監(jiān)測。

　　100G AOC有源光纜檢測

　　機械性能測試系統(tǒng)

　　多通道單、多模在線監(jiān)測系統(tǒng)

　　依托優(yōu)質(zhì)的檢測環(huán)境、先進的檢測設(shè)備和完善的檢測能力，中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室為騰訊、阿里巴巴以及長飛、康普、康寧、立訊精密等多家生產(chǎn)廠商完成了超過300批次的數(shù)據(jù)中心互連產(chǎn)品檢測，包括單/多模雙工LC光纜組件、單/多模MPO/MTP光纜組件、MPO/MTP轉(zhuǎn)LC扇出光纜組件、轉(zhuǎn)接模塊盒、100G高速光模塊、100G AOC有源光纜等，為客戶的產(chǎn)品選型測試、產(chǎn)品研發(fā)測試等方面提供了專業(yè)的技術(shù)支持。

　　除了完善檢測能力外，中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室還積極推動相關(guān)標(biāo)準的制訂工作。作為牽頭單位，實驗室主導(dǎo)制訂了YD/T 2963-2015《互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）綜合布線系統(tǒng)》和YD/T 3535.1-2019《數(shù)據(jù)中心綜合布線用組件 第1部分：預(yù)制成端多芯連接器光纜組件》、YD/T 3535.2《數(shù)據(jù)中心綜合布線用組件 第2部分：預(yù)制成端雙工單芯連接器光纜組件》（制訂中）、YD/T 3535.3《數(shù)據(jù)中心綜合布線用組件 第3部分：多芯連接器轉(zhuǎn)單芯連接器扇出光纜組件》（制訂中），該系列標(biāo)準可作為數(shù)據(jù)中心綜合布線產(chǎn)品生產(chǎn)、采購及檢測的參考文件，填補了業(yè)界空白。同時，實驗室正在向IEC提交IEC 60794-2-23“光纜–第2-23部分：室內(nèi)光纜–用于MPO連接器組件的多芯光纜詳細規(guī)范”和IEC 60794-2-24“光纜–第2-24部分：室內(nèi)光纜–用于MPO連接器分支組件的多單元光纜詳細規(guī)范”的國際標(biāo)準制訂申請。此外，實驗室參與編寫了《數(shù)據(jù)中心400G網(wǎng)絡(luò)布線技術(shù)白皮書》，該白皮書可為下一代數(shù)據(jù)中心400G布線提供指導(dǎo)和參考。實驗室作為國際聯(lián)盟組織800G Pluggable MSA主席單位，正在積極推動800G可插拔光模塊規(guī)范的制訂。目前800G MSA已發(fā)布業(yè)界首個《800G可插拔光模塊白皮書》和《800G-PSM8可插拔光模塊技術(shù)規(guī)范草案》，后續(xù)將發(fā)布《800G-FR4可插拔光模塊技術(shù)規(guī)范》，技術(shù)規(guī)范的制訂將對未來大數(shù)據(jù)中心800G互連方案產(chǎn)生重大價值。

　　隨著5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新應(yīng)用和移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的迅速發(fā)展，將帶動大數(shù)據(jù)中心的快速建設(shè)和部署。光模塊、AOC有源光纜、DAC直連電纜、光纜組件等高速互連產(chǎn)品構(gòu)成了數(shù)據(jù)中心最基礎(chǔ)的物理連接系統(tǒng)，是數(shù)據(jù)中心的信息高速公路和橋梁，隨著數(shù)據(jù)中心傳輸速率的不斷提升，其作用將變得愈加重要。中國信通院泰爾系統(tǒng)實驗室奉行“以客戶為中心，為客戶創(chuàng)造價值，堅持市場導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，以創(chuàng)新求突破”的理念，在大數(shù)據(jù)中心新基建工程建設(shè)中，將不斷提升自身檢測能力水平，追求吸收創(chuàng)新，努力為數(shù)據(jù)中心新基建提供一站式服務(wù)。