डेटा सेंटर के लिए फाइबर ऑप्टिक्स: 2025 में अत्याधुनिक तकनीक

11 दिसंबर, 2025 को अपडेट किया गया

दिसंबर 2025 अपडेट: डेटाकॉम ऑप्टिकल बाजार 2025 में 60%+ बढ़कर $16B से अधिक होने की उम्मीद। 800G ट्रांसीवर शिपमेंट में 100% साल-दर-साल वृद्धि। NVIDIA और हाइपरस्केल एप्लिकेशन के लिए 1.6T ट्रांसीवर उत्पादन में प्रवेश कर रहे हैं। NVIDIA ने सिलिकॉन फोटोनिक्स को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स स्विच की घोषणा की। Google ने ऑप्टिकल सर्किट स्विचिंग के माध्यम से 40% बिजली बचत का प्रदर्शन किया। OSFP-XD को प्राथमिक 1.6T कैरियर के रूप में मानकीकृत किया गया (92% हाइपरस्केल अनुबंध)।

डेटाकॉम ऑप्टिकल कंपोनेंट बाजार 2025 में 60% से अधिक बढ़कर $16 बिलियन से अधिक राजस्व तक पहुंचेगा, जो मुख्य रूप से 400G और 800G शिपमेंट में निरंतर वृद्धि से प्रेरित है।¹ 800G ऑप्टिकल ट्रांसीवर की शिपमेंट 2025 में 100% साल-दर-साल वृद्धि हासिल करेगी।² NVIDIA ने सिलिकॉन फोटोनिक्स-आधारित को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स स्विच की घोषणा की जो प्लगेबल ट्रांसीवर मॉड्यूल को पूरी तरह से समाप्त कर देते हैं।³ Google ने ऑप्टिकल सर्किट स्विचिंग परिनियोजन के माध्यम से 40% बिजली बचत का प्रदर्शन किया।⁴ फाइबर ऑप्टिक तकनीक एक साथ कई मोर्चों पर आगे बढ़ रही है, जो AI युग के लिए डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट आर्किटेक्चर को नया रूप दे रही है।

AI प्रशिक्षण और इन्फरेंस की बैंडविड्थ मांगें ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट को पारंपरिक सीमाओं से परे धकेल रही हैं। GPU क्लस्टर को न्यूनतम लेटेंसी के साथ प्रति सेकंड टेराबिट्स की कुल बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। 400G से 800G से 1.6T ट्रांसीवर में संक्रमण तेज हो रहा है क्योंकि हाइपरस्केलर मौजूदा क्षमता समाप्त कर रहे हैं। लीनियर प्लगेबल ऑप्टिक्स, को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स और ऑप्टिकल सर्किट स्विचिंग सहित नए आर्किटेक्चर पिछले दशक को परिभाषित करने वाले प्रमुख प्लगेबल ट्रांसीवर मॉडल को चुनौती दे रहे हैं।

800G मुख्यधारा मानक बन गया

2025 तक, 800G ऑप्टिकल मॉड्यूल अब भविष्य की तकनीक नहीं रहे—वे AI डेटा सेंटर और हाइपरस्केल क्लाउड नेटवर्क में नए निर्माण के लिए डिफ़ॉल्ट विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं।⁵ विस्फोटक AI वर्कलोड, ट्रिलियन-पैरामीटर लार्ज लैंग्वेज मॉडल और घने GPU क्लस्टर पारंपरिक 100G, 200G और 400G नेटवर्क को उनकी सीमाओं तक धकेल रहे हैं।⁶ उद्योग अनुसंधान और वेंडर रोडमैप दिखाते हैं कि 800G ऑप्टिक्स AI क्लस्टर और बड़े डेटा सेंटर में नए परिनियोजन पर हावी होंगे, विशेष रूप से OSFP और QSFP-DD फॉर्म फैक्टर में।⁷

800GbE ऑप्टिक्स शिपमेंट 2025 में 60% बढ़ेंगे।⁸ यह वृद्धि 2024 में 400G और उच्च-गति ऑप्टिकल ट्रांसीवर के लिए 250% साल-दर-साल परिनियोजन वृद्धि का अनुसरण करती है।⁹ यह त्वरण बुनियादी ढांचे के विस्तार और तकनीकी रिफ्रेश चक्र दोनों को दर्शाता है क्योंकि ऑपरेटर पुराने 100G और 200G उपकरणों को बदल रहे हैं।

2024 से 2026 की अवधि 800G के लिए बड़े पैमाने पर परिनियोजन चरण को चिह्नित करती है।¹⁰ यह तकनीक डेटा सेंटर नेटवर्क अपग्रेड के लिए पसंदीदा विकल्प के रूप में 400G को विस्थापित कर रही है।¹¹ बुनियादी ढांचे के निवेश की योजना बना रहे संगठनों को नए परिनियोजन के लिए 800G को बेसलाइन मानना चाहिए।

1.6T ट्रांसीवर उत्पादन में प्रवेश करते हैं

1.6T डेटाकॉम ऑप्टिक्स में संक्रमण 2025 में शुरू होता है, हालांकि वॉल्यूम उत्पादन चुनिंदा NVIDIA और हाइपरस्केल एप्लिकेशन तक सीमित रहता है।¹² वर्ष के लिए शिपमेंट दस लाख यूनिट से कम रहेंगे।¹³ 1.6T पीढ़ी 2026 तक 400G और 800G विकास दर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करेगी।¹⁴

Accelink Technologies ने 8×200G दरों का समर्थन करने वाला 1.6T OSFP224 DR8 मॉड्यूल लॉन्च किया।¹⁵ Coherent का OSFP पैकेजिंग का उपयोग करने वाला 1.6T-DR8 मॉड्यूल AI नेटवर्क आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए NVIDIA DSP को एकीकृत करता है।¹⁶ ये शुरुआती उत्पाद उत्पादन तत्परता का प्रदर्शन करते हैं जबकि वॉल्यूम धीरे-धीरे बढ़ता है।

Open Compute Project द्वारा संचालित उद्योग मानकीकरण प्रयास अब OSFP-XD को प्राथमिक 1.6T कैरियर के रूप में प्राथमिकता देते हैं।¹⁷ 2025 के 92% हाइपरस्केल डेटा सेंटर अनुबंध इसकी 224G SerDes तत्परता के लिए इस फॉर्म फैक्टर को निर्दिष्ट करते हैं।¹⁸ मानकीकरण बहु-वर्षीय बुनियादी ढांचा कार्यक्रमों की योजना बना रहे संगठनों के लिए खरीद स्पष्टता प्रदान करता है।

आगे देखते हुए, 3.2 टेराबिट ट्रांसीवर 2026 तक आने की उम्मीद है।¹⁹ उद्योग 2026 और 2027 में मुख्यधारा बनने की उम्मीद वाले प्रति चैनल 200G लिंक के साथ उच्च डेटा दरों में संक्रमण कर रहा है, जो उन चैनल दरों पर 800G और 1600G ट्रांसीवर का मार्ग प्रशस्त करता है।²⁰

फॉर्म फैक्टर और बिजली संबंधी विचार

OSFP फॉर्म फैक्टर 8×100G लेन का उपयोग करके 800 गीगाबिट्स प्रति सेकंड कुल थ्रूपुट प्रदान करता है।²¹ QSFP-DD की तुलना में बड़ा फॉर्म फैक्टर एकीकृत हीटसिंक को समायोजित करता है और लगभग 15 वाट तक बिजली की खपत का समर्थन करता है।²² थर्मल एनवेलप आवश्यक साबित होता है क्योंकि ट्रांसीवर बिजली आवश्यकताएं बढ़ती हैं।

800G ऑप्टिक्स नई बुनियादी ढांचा चुनौतियां पेश करते हैं।²³ मॉड्यूल 14 से 20 वाट या उससे अधिक की खपत करते हैं, जो स्विच कूलिंग डिज़ाइन और रैक पावर बजट पर दबाव डालते हैं।²⁴ OSFP का बड़ा फॉर्म फैक्टर थर्मल आवश्यकताओं को प्रबंधित करने में मदद करता है, लेकिन सावधानीपूर्वक योजना आवश्यक रहती है।²⁵

800G में माइग्रेट करने के लिए अक्सर उच्च फाइबर काउंट, MTP केबलिंग और सख्त पोलैरिटी और स्वच्छता आवश्यकताओं की जरूरत होती है।²⁶ बुनियादी ढांचे का निवेश ट्रांसीवर से परे पैसिव केबलिंग प्लांट तक विस्तारित होता है।

प्रमुख आपूर्तिकर्ताओं में पूर्ण मॉड्यूल के लिए Innolight (अब TeraHop), Coherent और Eoptolink शामिल हैं।²⁷ Coherent, Broadcom और Lumentum लेजर और फोटोडिटेक्टर सहित महत्वपूर्ण ऑप्टिकल कंपोनेंट प्रदान करते हैं।²⁸

लीनियर प्लगेबल ऑप्टिक्स बिजली कम करते हैं

लीनियर प्लगेबल ऑप्टिक्स (LPO) तकनीक ट्रांसीवर मॉड्यूल से डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (DSP) चिप को हटा देती है।²⁹ मॉड्यूल इसके बजाय होस्ट प्लेटफॉर्म के DSP पर निर्भर करता है, ट्रांसइम्पिडेंस एम्प्लीफायर और ड्राइवर चिप्स के साथ लीनियर ड्राइव सर्किटरी का उपयोग करता है जो उत्कृष्ट लीनियरिटी और इक्वलाइजेशन क्षमताएं बनाए रखते हैं।³⁰

बिजली की बचत पर्याप्त साबित होती है। एक पारंपरिक DSP-संचालित 400GbE ट्रांसीवर 7 से 9 वाट की खपत करता है।³¹ एक 400GbE LPO ट्रांसीवर को आमतौर पर केवल 2 से 4 वाट की आवश्यकता होती है।³² DSP प्लगेबल मॉड्यूल बिजली का लगभग 50% हिस्सा बनाता है, जो इसे दक्षता लाभ के लिए प्राथमिक लक्ष्य बनाता है।³³

LPO तकनीक 90% तक कम लेटेंसी प्रदान करती है।³⁴ DSP की अनुपस्थिति डेटा ट्रांसमिशन पथ से एक प्रोसेसिंग स्टेप को हटा देती है।³⁵ लेटेंसी में कमी मशीन लर्निंग और हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग के लिए स्विच-टू-स्विच, स्विच-टू-सर्वर और GPU-टू-GPU कनेक्टिविटी में LPO अपनाने के लिए एक प्रमुख चालक बन गई है।³⁶

लागत लाभ बिजली और लेटेंसी लाभों को जोड़ते हैं। DSP चिप पारंपरिक ऑप्टिक्स में सबसे महंगा घटक है।³⁷ इसे हटाने से बड़े पैमाने पर पर्याप्त बचत होती है।

LPO छोटे लिंक और लीनियर ड्राइव के लिए डिज़ाइन किए गए होस्ट उपकरण वाले वातावरण में उत्कृष्ट है।³⁸ टॉप-ऑफ-रैक से लीफ स्विच इंटरकनेक्ट जो आमतौर पर 100 मीटर से कम और अक्सर 5 मीटर से कम होते हैं, प्राथमिक एप्लिकेशन का प्रतिनिधित्व करते हैं।³⁹ एकल रैक या आसन्न रैक के भीतर GPU को जोड़ने वाले इंट्रा-क्लस्टर AI और HPC फैब्रिक LPO की विशेषताओं से लाभान्वित होते हैं।⁴⁰

LPO मल्टी-सोर्स एग्रीमेंट में 50 नेटवर्किंग, सेमीकंडक्टर, इंटरकनेक्ट और ऑप्टिक्स कंपनियां इंटरऑपरेबिलिटी टेस्टिंग पर सहयोग कर रही हैं।⁴¹ हालांकि, ऑप्टिकल मॉड्यूल कनेक्शन के लिए पूर्ण मानकों की कमी डेटा सेंटर बिजली की खपत को कम करने के बढ़ते दबाव के बावजूद अपनाने को धीमा कर रही है।⁴²

को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स आर्किटेक्चर को बदलते हैं

को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स (CPO) ऑप्टिकल इंजन को सीधे स्विच ASIC या प्रोसेसर के साथ एक सामान्य सबस्ट्रेट पर एकीकृत करता है।⁴³ यह दृष्टिकोण प्लगेबल ट्रांसीवर मॉड्यूल को पूरी तरह से समाप्त कर देता है, पारंपरिक आर्किटेक्चर की तुलना में बिजली दक्षता में 3.5 गुना और विश्वसनीयता में 10 गुना सुधार करता है।⁴⁴ प्लगेबल ट्रांसीवर की तुलना में, CPO बिजली की खपत को 50% कम करता है और बैंडविड्थ घनत्व को तीन गुना बढ़ाता है।⁴⁵

NVIDIA ने GTC 2025 में CPO एकीकरण की घोषणा की। Jensen Huang ने को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स को शामिल करने वाले नेटवर्क स्विच का अनावरण किया जो उच्च प्रदर्शन और दक्षता के लिए फोटोनिक्स और इलेक्ट्रॉनिक्स को एक ही पैकेज में जोड़ते हैं।⁴⁶ Quantum-X स्विच, 2025 की दूसरी छमाही में उपलब्ध, और Spectrum-X स्विच, 2026 की दूसरी छमाही के लिए योजनाबद्ध, 1.6T और 3.2T सिलिकॉन फोटोनिक्स को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स चिप्स प्रदान करते हैं।⁴⁷

Quantum-X फोटोनिक स्विच दो CPO मॉड्यूल का उपयोग करके कुल 115.2 टेराबिट्स प्रति सेकंड थ्रूपुट प्रदान करता है।⁴⁸ प्रत्येक मॉड्यूल में 107 बिलियन ट्रांजिस्टर के साथ TSMC की 4N प्रक्रिया पर निर्मित Quantum-X800 ASIC और 18 सिलिकॉन फोटोनिक इंजन सहित छह ऑप्टिकल कंपोनेंट हैं।⁴⁹ 200 गीगाबिट्स प्रति सेकंड माइक्रो-रिंग मॉड्यूलेटर 3.5x बिजली कमी हासिल करते हैं।⁵⁰

ऊर्जा बाधाएं CPO को अपनाने को प्रेरित करती हैं। Jensen Huang के अनुसार, AI बुनियादी ढांचे के लिए ऊर्जा सबसे महत्वपूर्ण वस्तु है।⁵¹ प्रत्येक GPU को छह प्लगेबल इलेक्ट्रिकल-टू-फाइबर ट्रांसीवर की आवश्यकता होती है, जिनमें से प्रत्येक 30 वाट की खपत करता है।⁵² दस लाख GPU तक स्केलिंग से लगभग 180 मेगावाट की खपत होगी—बड़े पैमाने की प्रणालियों के लिए एक अस्थिर आंकड़ा।⁵³

Delta ने विकसित हो रहे AI नेटवर्किंग मांगों को पूरा करने के लिए Broadcom के Tomahawk 5-Bailly समाधान पर आधारित 51.2T CPO Ethernet स्विच की घोषणा की।⁵⁴ Ayar Labs और Alchip Technologies ने TSMC की उन्नत पैकेजिंग के साथ CPO तकनीक का उपयोग करके AI स्केल-अप इन्फ्रास्ट्रक्चर को तेज करने के लिए एक रणनीतिक साझेदारी की घोषणा की।⁵⁵

बड़े पैमाने पर CPO परिनियोजन 2028 और 2030 के बीच अनुमानित हैं।⁵⁶ Broadcom के शुरुआती उत्पाद 2024 और 2025 में भेजे गए, लेकिन अपनाने के लिए नए स्विच आर्किटेक्चर, केबलिंग और मानकों की आवश्यकता है।⁵⁷ उद्योग पूर्वानुमान CPO पोर्ट की शिपमेंट को आज के न्यूनतम वॉल्यूम से 2029 तक करोड़ों तक चढ़ने का अनुमान लगाते हैं।⁵⁸

सिलिकॉन फोटोनिक्स बाजार तेज होता है

सिलिकॉन फोटोनिक्स बाजार 2025 में $3.11 बिलियन उत्पन्न करता है और 27.21% चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर पर आगे बढ़ने और 2030 तक $10.36 बिलियन तक पहुंचने का अनुमान है।⁵⁹ मजबूत वृद्धि AI, क्लाउड कंप्यूटिंग और क्वांटम प्रौद्योगिकियों में हाई-स्पीड डेटा ट्रांसमिशन की बढ़ती मांग से उपजी है।⁶⁰

AI फोटोनिक इंटीग्रेटेड सर्किट ट्रांसीवर विकास का सबसे बड़ा चालक है।⁶¹ उच्च-प्रदर्शन AI एक्सेलेरेटर को उच्च-प्रदर्शन ट्रांसीवर की आवश्यकता होती है, जिसमें 2026 तक 3.2 टेराबिट्स प्रति सेकंड ट्रांसीवर की उम्मीद है।⁶² यह तकनीक AI सिस्टम को स्केल करने के लिए आवश्यक हाई-बैंडविड्थ, एनर्जी-एफिशिएंट इंटरकनेक्ट को सक्षम बनाती है।⁶³

स्विच ASIC के बगल में ऑप्टिकल इंजन एम्बेड करने से इलेक्ट्रिकल-ऑप्टिकल रूपांतरण कम होते हैं और रैक-लेवल पावर ड्रॉ में 40% तक की कमी आती है।⁶⁴ Google के ऑप्टिकल सर्किट स्विचिंग ट्रायल लेटेंसी लाभ को मान्य करते हैं।⁶⁵ NVIDIA और Marvell दोनों अब मालिकाना को-पैकेज्ड मॉड्यूल सैंपल करते हैं जो AI क्लस्टर के लिए बोर्ड लेआउट को सुव्यवस्थित करते हैं।⁶⁶

औद्योगिक पारिस्थितिकी तंत्र TeraHop (पूर्व में InnoLight), Cisco, Broadcom और Marvell सहित वर्टिकली इंटीग्रेटेड लीडर्स को Ayar Labs, Lightmatter, Celestial AI और Nubis Communications सहित नवीन स्टार्टअप्स के साथ जोड़ता है।⁶⁷ TeraHop, Hisense और Accezlink सहित चीनी प्लेयर्स AI इंटरकनेक्ट को पावर देने वाले लाखों मॉड्यूल भेजते हैं।⁶⁸

मल्टीकोर फाइबर घनत्व बढ़ाता है

मल्टीकोर फाइबर (MCF) में एक फाइबर स्ट्रैंड में कई स्वतंत्र लाइट-गाइडिंग कोर होते हैं।⁶⁹ एक कोर वाले पारंपरिक सिंगल-मोड या मल्टीमोड फाइबर के विपरीत, MCF एक मल्टी-लेन हाईवे की तरह काम करता है, जिसमें प्रत्येक कोर एक साथ एक अलग डेटा चैनल वहन करता है।⁷⁰ यह डिज़ाइन केबल के भौतिक आकार को बढ़ाए बिना फाइबर क्षमता और स्थानिक घनत्व को नाटकीय रूप से बढ़ाता है।

एक चार-कोर MCF समान फुटप्रिंट में बैंडविड्थ क्षमता को चार गुना बढ़ा सकता है।⁷¹ एक सात-कोर फाइबर सात सिंगल-कोर फाइबर की जगह ले सकता है, जिससे स्थान उपयोग में बहुत सुधार होता है।⁷² एक फाइबर के माध्यम से अधिक डेटा ट्रांसमिट करना कई अलग-अलग फाइबर और उनके संबंधित इलेक्ट्रॉनिक्स को पावर देने की तुलना में स्वाभाविक रूप से अधिक ऊर्जा-कुशल है।⁷³

OFC 2025 में, Eoptolink ने मल्टीकोर फाइबर के लिए उद्योग का पहला 800G ऑप्टिकल ट्रांसीवर प्रदर्शित किया।⁷⁴ HYC ने MCF पैसिव सबएसेंबली की पूर्ण श्रृंखला प्रदर्शित की।⁷⁵ LINK-PP चार-कोर MCF का उपयोग करके 400 गीगाबिट्स प्रति सेकंड गति के लिए इंजीनियर किए गए 400G QSFP-DD ट्रांसीवर प्रदान करता है।⁷⁶

MCF को वर्तमान ऑप्टिकल कम्युनिकेशन सिस्टम की शैनन क्षमता सीमा को पार करने के लिए एक प्रभावी समाधान माना जाता है, जो बैंडविड्थ क्षमता में महत्वपूर्ण घातीय वृद्धि को सक्षम बनाता है।⁷⁷ हालांकि, क्रॉसटॉक को मापने के लिए अभी तक कोई मानक नहीं है, कई प्रस्तावित विधियां अभी तक मानक निकायों में सहमत नहीं हैं।⁷⁸

MCF के 2025 तक संचालित होने की भविष्यवाणी की गई थी, और हाल की घोषणाएं पुष्टि करती हैं कि तकनीक अब व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है।⁷⁹

हॉलो कोर फाइबर लेटेंसी कम करता है

हॉलो कोर फाइबर (HCF) ठोस ग्लास कोर के बजाय खोखले स्थान के माध्यम से प्रकाश प्रसारित करता है।⁸⁰ चूंकि प्रकाश के माध्यम से तेजी से यात्रा करता है

[अनुवाद के लिए सामग्री छोटी की गई]