Fibra óptica para centros de datos: el estado del arte en 2025
Actualizado el 11 de diciembre de 2025
Actualización de diciembre de 2025: El mercado óptico de datacom crece más del 60% para superar los $16 mil millones en 2025. Los envíos de transceptores de 800G logran un aumento interanual del 100%. Los transceptores de 1.6T entran en producción para NVIDIA y aplicaciones de hiperescala. NVIDIA anuncia switches con óptica co-empaquetada basada en fotónica de silicio. Google demuestra ahorros de energía del 40% mediante conmutación de circuitos ópticos. OSFP-XD estandarizado como portador principal de 1.6T (92% de contratos de hiperescala).
El mercado de componentes ópticos para datacom crecerá más del 60% para superar los $16 mil millones en ingresos durante 2025, impulsado principalmente por el crecimiento continuo en los envíos de 400G y 800G.¹ Los envíos de transceptores ópticos de 800G lograrán un aumento interanual del 100% en 2025.² NVIDIA anunció switches con óptica co-empaquetada basada en fotónica de silicio que eliminan por completo los módulos de transceptores conectables.³ Google demostró ahorros de energía del 40% mediante despliegues de conmutación de circuitos ópticos.⁴ La tecnología de fibra óptica avanza en múltiples frentes simultáneamente, remodelando la arquitectura de interconexión de centros de datos para la era de la IA.
Las demandas de ancho de banda del entrenamiento e inferencia de IA están empujando las interconexiones ópticas más allá de los límites tradicionales. Los clústeres de GPU requieren terabits por segundo de ancho de banda agregado con latencia mínima. La transición de transceptores de 400G a 800G a 1.6T se acelera a medida que los hiperescaladores agotan la capacidad existente. Nuevas arquitecturas que incluyen óptica lineal conectable, óptica co-empaquetada y conmutación de circuitos ópticos desafían el modelo dominante de transceptores conectables que definió la última década.
800G se convierte en el estándar principal
Para 2025, los módulos ópticos de 800G ya no son tecnología del futuro: representan la opción predeterminada para nuevas construcciones en centros de datos de IA y redes de nube de hiperescala.⁵ Las cargas de trabajo explosivas de IA, los modelos de lenguaje grande de billones de parámetros y los clústeres de GPU densos llevan las redes tradicionales de 100G, 200G y 400G a sus límites.⁶ La investigación de la industria y las hojas de ruta de los proveedores muestran que la óptica de 800G dominará los nuevos despliegues en clústeres de IA y grandes centros de datos, especialmente en los factores de forma OSFP y QSFP-DD.⁷
Los envíos de óptica 800GbE crecerán un 60% en 2025.⁸ El crecimiento sigue a aumentos de despliegue interanuales del 250% para transceptores ópticos de 400G y velocidades superiores en 2024.⁹ La aceleración refleja tanto la expansión de infraestructura como los ciclos de actualización tecnológica a medida que los operadores reemplazan equipos envejecidos de 100G y 200G.
El período de 2024 a 2026 marca la fase de despliegue masivo para 800G.¹⁰ La tecnología desplaza a 400G como la opción preferida para actualizaciones de redes de centros de datos.¹¹ Las organizaciones que planifican inversiones en infraestructura deben asumir 800G como la línea base para nuevos despliegues.
Los transceptores de 1.6T entran en producción
La transición a óptica datacom de 1.6T comienza en 2025, aunque la producción en volumen permanece limitada a aplicaciones selectas de NVIDIA e hiperescala.¹² Los envíos permanecerán por debajo del millón de unidades durante el año.¹³ La generación de 1.6T no afectará significativamente las tasas de crecimiento de 400G y 800G hasta 2026.¹⁴
Accelink Technologies lanzó un módulo 1.6T OSFP224 DR8 que soporta tasas de 8×200G.¹⁵ El módulo 1.6T-DR8 de Coherent usando empaquetado OSFP integra DSP de NVIDIA para cumplir con los requisitos de redes de IA.¹⁶ Estos productos tempranos demuestran preparación para producción mientras los volúmenes aumentan gradualmente.
Los esfuerzos de estandarización de la industria liderados por Open Compute Project ahora priorizan OSFP-XD como el portador principal de 1.6T.¹⁷ El noventa y dos por ciento de los contratos de centros de datos de hiperescala de 2025 especifican este factor de forma por su preparación para SerDes de 224G.¹⁸ La estandarización proporciona claridad de adquisición para organizaciones que planifican programas de infraestructura plurianuales.
Mirando hacia adelante, se espera que los transceptores de 3.2 terabits lleguen para 2026.¹⁹ La industria está en transición hacia tasas de datos más altas con enlaces de 200G por canal que se espera se conviertan en la corriente principal en 2026 y 2027, allanando el camino para transceptores de 800G y 1600G a esas tasas de canal.²⁰
Factores de forma y consideraciones de energía
El factor de forma OSFP proporciona 800 gigabits por segundo de rendimiento agregado usando 8 carriles de 100G.²¹ El factor de forma más grande comparado con QSFP-DD acomoda disipadores de calor integrados y soporta un consumo de energía de hasta aproximadamente 15 vatios.²² El margen térmico resulta esencial a medida que aumentan los requisitos de energía de los transceptores.
La óptica de 800G introduce nuevos desafíos de infraestructura.²³ Los módulos consumen de 14 a 20 vatios o más, estresando los diseños de refrigeración de switches y los presupuestos de energía de los racks.²⁴ El factor de forma más grande de OSFP ayuda a gestionar los requisitos térmicos, pero la planificación cuidadosa sigue siendo necesaria.²⁵
La migración a 800G a menudo requiere mayores cantidades de fibra, cableado MTP y requisitos más estrictos de polaridad y limpieza.²⁶ La inversión en infraestructura se extiende más allá de los propios transceptores hasta la planta de cableado pasivo.
Los proveedores clave incluyen Innolight (ahora TeraHop), Coherent y Eoptolink para módulos completos.²⁷ Coherent, Broadcom y Lumentum proporcionan componentes ópticos críticos incluyendo láseres y fotodetectores.²⁸
La óptica lineal conectable reduce el consumo de energía
La tecnología de óptica lineal conectable (LPO) elimina el chip de procesador de señal digital (DSP) del módulo transceptor.²⁹ El módulo depende en cambio del DSP de la plataforma host, usando circuitería de conducción lineal con amplificadores de transimpedancia y chips de driver que mantienen excelentes capacidades de linealidad y ecualización.³⁰
Los ahorros de energía son sustanciales. Un transceptor 400GbE tradicional impulsado por DSP consume de 7 a 9 vatios.³¹ Un transceptor LPO de 400GbE generalmente requiere solo de 2 a 4 vatios.³² El DSP representa aproximadamente el 50% de la energía del módulo conectable, convirtiéndolo en el objetivo principal para ganancias de eficiencia.³³
La tecnología LPO ofrece hasta un 90% menos de latencia.³⁴ La ausencia del DSP elimina un paso de procesamiento de la ruta de transmisión de datos.³⁵ La reducción de latencia se ha convertido en un impulsor clave para la adopción de LPO en conectividad switch-a-switch, switch-a-servidor y GPU-a-GPU para aprendizaje automático y computación de alto rendimiento.³⁶
Las ventajas de costo se suman a los beneficios de energía y latencia. El chip DSP representa el componente más caro en la óptica tradicional.³⁷ Eliminarlo permite ahorros sustanciales a escala.
LPO sobresale en entornos con enlaces cortos y equipos host diseñados para conducción lineal.³⁸ Las interconexiones de top-of-rack a switch leaf típicamente bajo 100 metros y a menudo bajo 5 metros representan aplicaciones primarias.³⁹ Los fabrics de IA y HPC intra-clúster que conectan GPUs dentro de racks individuales o racks adyacentes se benefician de las características de LPO.⁴⁰
El Acuerdo Multi-Fuente de LPO incluye 50 empresas de redes, semiconductores, interconexión y óptica colaborando en pruebas de interoperabilidad.⁴¹ Sin embargo, la falta de estándares completos para conexiones de módulos ópticos ralentiza la adopción a pesar de la creciente presión para reducir el consumo de energía de los centros de datos.⁴²
La óptica co-empaquetada transforma la arquitectura
La óptica co-empaquetada (CPO) integra motores ópticos directamente con ASICs de switches o procesadores en un sustrato común.⁴³ El enfoque elimina completamente los módulos de transceptores conectables, mejorando la eficiencia energética en 3.5 veces y mejorando la confiabilidad en 10 veces comparado con las arquitecturas tradicionales.⁴⁴ Comparado con los transceptores conectables, CPO reduce el consumo de energía en un 50% y aumenta la densidad de ancho de banda por un factor de tres.⁴⁵
NVIDIA anunció la integración de CPO en GTC 2025. Jensen Huang reveló switches de red que incorporan óptica co-empaquetada que combina fotónica y electrónica en un solo paquete para mayor rendimiento y eficiencia.⁴⁶ El switch Quantum-X, disponible en la segunda mitad de 2025, y el switch Spectrum-X, planificado para la segunda mitad de 2026, entregan chips de óptica co-empaquetada de fotónica de silicio de 1.6T y 3.2T.⁴⁷
El switch fotónico Quantum-X entrega 115.2 terabits por segundo de rendimiento total usando dos módulos CPO.⁴⁸ Cada módulo alberga un ASIC Quantum-X800 construido en el proceso 4N de TSMC con 107 mil millones de transistores y seis componentes ópticos incluyendo 18 motores de fotónica de silicio.⁴⁹ Los moduladores micro-ring de 200 gigabits por segundo logran la reducción de energía de 3.5x.⁵⁰
Las restricciones de energía impulsan la adopción de CPO. Según Jensen Huang, la energía es el commodity más importante para la infraestructura de IA.⁵¹ Cada GPU requiere seis transceptores conectables eléctricos-a-fibra, cada uno consumiendo 30 vatios.⁵² Escalar a un millón de GPUs consumiría aproximadamente 180 megavatios—una cifra insostenible para sistemas a gran escala.⁵³
Delta anunció un switch Ethernet CPO de 51.2T basado en la solución Tomahawk 5-Bailly de Broadcom para satisfacer las demandas evolutivas de redes de IA.⁵⁴ Ayar Labs y Alchip Technologies anunciaron una asociación estratégica para acelerar la infraestructura de escalamiento de IA usando tecnología CPO con el empaquetado avanzado de TSMC.⁵⁵
Los despliegues de CPO a gran escala están proyectados entre 2028 y 2030.⁵⁶ Los productos tempranos de Broadcom se enviaron en 2024 y 2025, pero la adopción requiere nuevas arquitecturas de switches, cableado y estándares.⁵⁷ Los pronósticos de la industria predicen que los envíos de puertos CPO subirán de volúmenes mínimos hoy a decenas de millones para 2029.⁵⁸
El mercado de fotónica de silicio se acelera
El mercado de fotónica de silicio genera $3.11 mil millones en 2025 y se pronostica que avance a una tasa de crecimiento anual compuesta del 27.21%, alcanzando $10.36 mil millones para 2030.⁵⁹ El fuerte crecimiento proviene de la creciente demanda de transmisión de datos de alta velocidad en IA, computación en la nube y tecnologías cuánticas.⁶⁰
La IA sirve como el mayor impulsor del desarrollo de transceptores de circuitos integrados fotónicos.⁶¹ Los aceleradores de IA de mayor rendimiento requieren transceptores de mayor rendimiento, con transceptores de 3.2 terabits por segundo esperados para 2026.⁶² La tecnología permite las interconexiones de alto ancho de banda y eficientes en energía esenciales para escalar sistemas de IA.⁶³
La integración de motores ópticos junto a ASICs de switches recorta las conversiones eléctrico-ópticas y reduce el consumo de energía a nivel de rack hasta en un 40%.⁶⁴ Las pruebas de conmutación de circuitos ópticos de Google validan las ganancias de latencia.⁶⁵ Tanto NVIDIA como Marvell ahora muestrean módulos co-empaquetados propietarios que simplifican los diseños de placas para clústeres de IA.⁶⁶
El ecosistema industrial combina líderes verticalmente integrados incluyendo TeraHop (anteriormente InnoLight), Cisco, Broadcom y Marvell con startups innovadoras incluyendo Ayar Labs, Lightmatter, Celestial AI y Nubis Communications.⁶⁷ Los jugadores chinos incluyendo TeraHop, Hisense y Accezlink envían millones de módulos que alimentan las interconexiones de IA.⁶⁸
La fibra multinúcleo aumenta la densidad
La fibra multinúcleo (MCF) contiene múltiples núcleos independientes de guía de luz en una sola hebra de fibra.⁶⁹ A diferencia de la fibra tradicional monomodo o multimodo con un núcleo, la MCF actúa como una autopista de múltiples carriles, con cada núcleo transportando un canal de datos separado simultáneamente.⁷⁰ El diseño aumenta dramáticamente la capacidad de la fibra y la densidad espacial sin aumentar el tamaño físico del cable.
Una MCF de cuatro núcleos puede aumentar la capacidad de ancho de banda dentro de la misma huella por cuatro veces.⁷¹ Una fibra de siete núcleos puede reemplazar siete fibras de un solo núcleo, mejorando enormemente la utilización del espacio.⁷² Transmitir más datos a través de una sola fibra es inherentemente más eficiente en energía que alimentar múltiples fibras separadas y su electrónica asociada.⁷³
En OFC 2025, Eoptolink demostró el primer transceptor óptico de 800G de la industria para fibra multinúcleo.⁷⁴ HYC exhibió una serie completa de subensamblajes pasivos de MCF.⁷⁵ LINK-PP ofrece transceptores 400G QSFP-DD diseñados para velocidades de 400 gigabits por segundo usando MCF de cuatro núcleos.⁷⁶
La MCF se considera una solución efectiva para superar el límite de capacidad de Shannon de los sistemas actuales de comunicación óptica, permitiendo aumentos exponenciales significativos en la capacidad de ancho de banda.⁷⁷ Sin embargo, todavía no hay un estándar para medir la diafonía, con varios métodos propuestos aún no acordados en los organismos de estándares.⁷⁸
Se predijo que la MCF estaría operando para 2025, y los anuncios recientes confirman que la tecnología está ahora comercialmente disponible.⁷⁹
La fibra de núcleo hueco reduce la latencia
La fibra de núcleo hueco (HCF) transmite luz a través de un espacio hueco en lugar de un núcleo de vidrio sólido.⁸⁰ Como la luz viaja más rápido a través de
[Contenido truncado para traducción]
