จาก WDM สู่ DCI Box: มุมมองย้อนหลังอย่างครบถ้วนของการปรับโครงสร้างกระบวนทัศน์ในการส่งสัญญาณออปติคอล

จาก WDM สู่ DCI Box: มุมมองย้อนหลังอย่างครบถ้วนของการปรับโครงสร้างกระบวนทัศน์ในการส่งสัญญาณออปติคอล

เทคโนโลยีพื้นฐานของการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลผ่านการเปลี่ยนแปลงที่เงียบแต่ลึกซึ้งในทศวรรษที่ผ่านมา — จากระบบ WDM แบบรวมศูนย์ในยุคผู้ให้บริการ สู่สถาปัตยกรรมแบบเปิดและแยกส่วนที่ขับเคลื่อนโดยผู้ให้บริการคลาวด์ และต่อด้วยกล่อง DCI ขนาดกะทัดรัดและโมดูลออปติคอล ZR แบบเสียบใช้ได้ บทความนี้ใช้ขั้นวิวัฒนาการห้าช่วงเป็นกรอบในการสาวภาพการเปลี่ยนแปลงที่เทคโนโลยีนี้ผ่านมา ความสำเร็จที่บรรลุได้ และพัฒนาการที่แตกต่างกันในแต่ละสาขา

บทนำ: ทำไม DCI จึงต้องปรับโครงสร้างกระบวนทัศน์

เทคโนโลยีการมัลติเพล็กซ์แบ่งความยาวคลื่น (WDM) เกิดขึ้นในทศวรรษ 1990 โดยรับใช้เครือข่ายกระดูกสันหลังโทรคมนาคมเป็นหลัก — เพิ่มความจุหลายเท่าด้วยหลายความยาวคลื่นบนไฟเบอร์เส้นเดียว ผนวกกับอะแมปปลิฟายเออร์ออปติคอล EDFA เพื่อส่งสัญญาณระยะไกลพิเศษ ในช่วงต้นทศวรรษ 2010 ระบบ DWDM กลายเป็นกระดูกสันหลังของการส่งสัญญาณระยะไกลของอินเทอร์เน็ตโลก

แต่การเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล (DCI) เป็นเรื่องคนละเรื่อง

อุปกรณ์ WDM แบบดั้งเดิมออกแบบมาเพื่อผู้ให้บริการโทรคมนาคม ขนาดแร็คใหญ่ (หลาย RU หรือแม้แต่หลายซับแร็ค) การตั้งค่าซับซ้อน (ต้องการวิศวกรผู้เชี่ยวชาญการส่งสัญญาณออปติคอล) รอบการติดตั้งยาวนาน (หลายสัปดาห์) และต้นทุนสูง (หลายล้านต่อระบบ) เมื่อบริษัทอินเทอร์เน็ตเริ่มสร้างศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่หลายแห่งและต้องการเชื่อมต่อกัน ระบบอุปกรณ์ที่ออกแบบเพื่อสถานการณ์โทรคมนาคมจึงเกิดความไม่เข้ากันขั้นพื้นฐานระหว่างอุปทานกับความต้องการ:

ความไม่เข้ากันด้านประสบการณ์การดำเนินงาน: เครือข่ายศูนย์ข้อมูลดูแลโดยวิศวกรไอที แต่อุปกรณ์ WDM ดั้งเดิมต้องการความเชี่ยวชาญด้านการส่งสัญญาณออปติคอล

ความไม่เข้ากันด้านประสิทธิภาพการติดตั้ง: บริการศูนย์ข้อมูลวนซ้ำทุกวัน แต่การติดตั้งระบบ WDM วัดกันเป็นหลายสัปดาห์

ความไม่เข้ากันโครงสร้างต้นทุน: ความต้องการแบนด์วิดท์ของศูนย์ข้อมูลโตปีละกว่า 30% แต่ค่าเช่า leased line ของผู้ให้บริการรายเดือนสูงและไม่ยืดหยุ่น

ความไม่เข้ากันด้านพื้นที่และพลังงาน: ห้องเซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูลมีค่ามหาศาล แต่อุปกรณ์ WDM ดั้งเดิมมีขนาดใหญ่โต

ความไม่เข้ากันเหล่านี้ขับเคลื่อนการเปลี่ยนกระบวนทัศน์จาก WDM สู่ DCI Box ตามข้อมูล Omdia การจัดซื้ออุปกรณ์ DCI โดยตรงในปี 2014 มีมูลค่าเพียง 1,000 ล้านดอลลาร์ แต่โตถึง 4,000 ล้านดอลลาร์ในปี 2024 — เพิ่มขึ้นสี่เท่าในสิบปี โดยมีที่มาจากการเขียนสถาปัตยกรรมเทคนิคใหม่ทั้งหมด

ช่วงที่ 1: การย้ายจาก WDM ดั้งเดิมมาใช้ DCI โดยตรง (2010-2014)

จุดเริ่มต้น: การทำซ้ำระบบ WDM แบบรวมศูนย์

การเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลยุคแรกนำระบบ WDM แบบรวมศูนย์ของผู้ให้บริการมาใช้ตรงๆ ในปี 2014 การจัดซื้ออุปกรณ์ DCI 100% เป็นระบบ WDM แบบรวมศูนย์ — เป็นทางเลือกทางเทคนิคเดียวในขณะนั้น

สถาปัตยกรรมต้นแบบของระบบ WDM แบบรวมศูนย์ประกอบด้วยสามชั้นที่ผูกกันแน่น:

อินเทอร์เฟซฝั่งไคลเอนต์: รับมือสัญญาณไฟฟ้าจากเราเตอร์/สวิตช์

ฝั่งเส้นทางออปติคอล: สัญญาณไฟฟ้าถูกมอดูเลตบนความยาวคลื่นพาหะเฉพาะเจาะจง แล้วมัลติเพล็กซ์/ดีมัลติเพล็กซ์ผ่าน DWDM

การขยายและตรวจวัดออปติคอล: ขยายสัญญาณ EDFA, ชดเชยการกระจาย (DCM), ตรวจวัดสมรรถนะออปติคอล

ในระบบปิดซึ่งสามชั้นถูกรวมไว้ในผู้ให้บริการรายเดียว transponder กับระบบเส้นทางออปติคอล (OLS) แยกจากกันไม่ได้ หมายความว่าหากซื้อระบบ WDM จากผู้ผลิต A ก็ต้องซื้อ transponder อะแมปปลิฟายเออร์ มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพลกเซอร์ และซอฟต์แวร์บริหารจาก A เช่นกัน ผสมข้ามรายไม่ได้

จุดเจ็บปวดที่ปรากฏ

ทีมวิศวกรรมโครงสร้างพื้นฐานของ Bilibili เคยบันทึกภาวะยุ่งยากประจำช่วงนี้ไว้: DCI ระดับเมโทรและระยะไกล "อาศัยเทคโนโลยี DWDM เพื่อทำมัลติเพล็กซ์สัญญาณออปติคอลอย่างเหมาะสม" แต่ระบบดั้งเดิมใช้โมดูลชดเชยการกระจาย DCM ซึ่งออกแบบในยุคความยาวคลื่นเดี่ยว 10G และ "ตอบสนองการเพิ่มขึ้นของความจุขนส่งต่อทราฟฟิก 100G/400G ไม่ได้"

ในเอกสารไวท์เปเปอร์ DCI ของ Huawei สรุปความท้าทายช่วงนี้เป็นสามข้อ: ทรัพยากรไฟเบอร์และศูนย์ข้อมูลจำกัด ขยายระบบยาก และการดูแลซับซ้อน จุดเจ็บปวดเหล่านี้ไม่ใช่ข้อบกพร่องโดยธรรมชาติของเทคโนโลยี WDM แต่เป็นความไม่เข้ากันที่เกิดเมื่อการออกแบบระบบเพื่อสถานการณ์โทรคมนาคมถูกนำไปใช้บังคับกับสถานการณ์ศูนย์ข้อมูล

ช่วงที่ 2: การผงาดของ WDM แบบเปิดและแยกส่วน (2015-2020)

การทะลวงของผู้ให้บริการคลาวด์

หลังปี 2015 ผู้ให้บริการคลาวด์ระดับไฮเปอร์สเกล นำโดย Google, Microsoft และ Meta เริ่มผลักดันกระแส "เปิดและแยกส่วน" แนวคิดแกนคือแยกสามชั้นที่ผูกแน่นของระบบ WDM ดั้งเดิม — transponder ระบบเส้นทางออปติคอล และโมดูลออปติคอลแบบเสียบใช้ได้ สามารถจัดซื้อแยกจากผู้ผลิตต่างรายได้

แก่นแท้ของการเปลี่ยนแปลงนี้คือการนำเอาหลักการสองข้อเข้ามา คือ "ความเปิด" และ "การแยกส่วน"

เปิด: นิยามอินเทอร์เฟซมาตรฐาน (เช่น OpenZR+, OpenROADM MSA) อุปกรณ์ต่างผู้ผลิตทำตามข้อกำหนดร่วม สามารถใช้แทนกันได้

แยกส่วน: จัดซื้อชั้นออปติคอล (มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพลกเซอร์ อะแมปปลิฟายเออร์) และชั้นไฟฟ้า (transponder/การประมวลผลโคเฮเรนต์ดิจิทัล) แยกจากกัน

ในปี 2020 WDM แบบเปิดและแยกส่วนคิดเป็นเกือบ 50% ของการจัดซื้อ DCI โดยตรง ขณะที่ WDM แบบรวมศูนย์เริ่มลดลงต่อเนื่อง

การเปลี่ยนแปลงสามด้านที่การแยกส่วนนำมา

โมเดลการจัดซื้อเปลี่ยนไป ผู้ให้บริการคลาวด์ไม่ซื้อระบบสมบูรณ์แล้ว แต่แตกเป็นการจัดซื้อย่อยตามความต้องการ: ซื้อระบบเส้นทางออปติคอลก่อนเพื่อสร้างชั้นออปติคอลพื้นฐาน แล้วค่อยเพิ่ม transponder ตามความต้องการธุรกิจ ในปี 2020 การจัดซื้อ transponder เป็นหัวใจหลัก แต่ในปี 2024 ผู้ให้บริการคลาวด์เริ่มเพิ่มสัดส่วนการจัดซื้อระบบเส้นทางออปติคอล (25% ของระบบแยกส่วน) และคาดว่าสัดส่วนนี้จะถึง 40% ในสามปีข้างหน้า — หมายความว่าโครงสร้างพื้นฐานชั้นออปติคอลกำลัง "สร้างล่วงหน้าเติมตามความต้องการ"

โครงสร้างต้นทุนเปลี่ยนไป มาตรฐานเปิดทลายการล็อกกับผู้ผลิตเดียว ราคา transponder ลดลงอย่างมีนัยสำคัญระหว่างปี 2015-2020 ผู้ให้บริการคลาวด์สามารถซื้ออะแมปปลิฟายเออร์จากผู้ผลิต A transponder จาก B และซอฟต์แวร์บริหารจาก C ลดต้นทุนจัดซื้อด้วยการแข่งขัน

โมเดลการดูแลเปลี่ยนไป ระบบแยกส่วนต้องการระนาบบริหารและควบคุมร่วม SDN controller (เช่น ONOS และอินเทอร์เฟซโอเพนซอร์ส TAPI) เริ่มเข้ามาแทนที่ระบบบริหารเครือข่ายแบบเฉพาะผู้ผลิต เปิดใช้การจัดวางร่วมและการติดตั้งอัตโนมัติของอุปกรณ์หลายผู้ผลิต นี่คือก้าวแรกที่ DCI ย้ายจาก "การดูแลอุปกรณ์" สู่ "การดูแลด้วยซอฟต์แวร์"

ฐานทางเทคนิค: ความสมบูรณ์ของโมดูลออปติคอลโคเฮเรนต์แบบเสียบใช้ได้

ความเป็นไปได้ของการแยกส่วนแบบเปิดขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของเทคโนโลยีหลักหนึ่งเรื่อง: โมดูลออปติคอลโคเฮเรนต์ดิจิทัล (DCO) จาก CFP สู่ CFP2-DCO การประมวลผลโคเฮเรนต์ (DSP + การตรวจจับโคเฮเรนต์) ถูกรวมเข้าไปในฟอร์มแฟกเตอร์แบบเสียบใช้ได้ หมายความว่าหน้าที่ transponder ไม่ใช่บอร์ดในแร็คอีกต่อไป แต่เป็นโมดูล hot-swap — เป็นเงื่อนไขทางเทคนิคร่วมของทั้งโซลูชัน DCI Box และ ZR ในเวลาต่อมา

ช่วงที่ 3: การกำเนิดของ DCI Box (2019-2023)

ขับเคลื่อนด้วยความต้องการ: จากผู้ให้บริการคลาวด์สู่องค์กร

WDM แบบเปิดและแยกส่วนแก้ปัญหาต้นทุนและความยืดหยุ่นของผู้ให้บริการคลาวด์ แต่ก่อความซับซ้อนใหม่ขึ้น — ต้องบริหารและเชื่อมประสานส่วนประกอบอิสระหลายชิ้น สำหรับผู้ใช้ที่ไม่ใช่ผู้ให้บริการคลาวด์ เช่น สถาบันการเงิน หน่วยงานรัฐ และองค์กรธุรกิจขนาดใหญ่ ความซับซ้อนนี้ยังมากเกินไป

เมื่อ Huawei เปิดตัว OptiXtrans DC908 ในปี 2020 ก็เล็งเป้าช่องว่างตลาดนี้พอดี: แทนตู้ใหญ่ของระบบ WDM ดั้งเดิมด้วยอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด เปิดให้บุคลากรไอทีติดตั้งและดูแลเครือข่าย DCI ได้โดยไม่ต้องมีความเชี่ยวชาญการส่งสัญญาณออปติคอล

คุณสมบัติทางเทคนิคของ DCI Box

DCI Box ไม่ใช่แค่อุปกรณ์ WDM ย่อส่วน แต่เป็นการปรับโครงสร้างสถาปัตยกรรมใหม่เพื่อสถานการณ์ DCI โดยเฉพาะ ผลิตภัณฑ์อย่าง Keguang OPTN8600-DN920 และ Raisecom DCI-BOX ยึดหลักการออกแบบดังนี้:

บูรณาการออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ภายในเชสซี 2RU หรือแม้แต่ 1RU รวมทั้งการประมวลผลชั้นไฟฟ้า (cross-connect OTN/ODUflex) และโมดูลชั้นออปติคอล (มัลติเพล็กเซอร์/ดีมัลติเพลกเซอร์ ROADM อะแมปปลิฟายเออร์ EDFA, OTDR) หน้าที่ที่ WDM ดั้งเดิมต้องใช้หลายซับแร็คอิสระทำสำเร็จได้ในกล่อง DCI เดียว ผลิตภัณฑ์ของ Keguang รองรับความจุประมวลผล 6.4Tbps ในเชสซี 2RU พร้อมรวม ROADM และอะแมปปลิฟายเออร์ออปติคอลเป็นโซลูชันส่งสัญญาณ DWDM แบบครบวงจร

ออกแบบให้ใช้งานในศูนย์ข้อมูลโดยกำเนิด การระบายอากาศหน้า-หลัง จ่ายไฟ AC/DC และขนาดแร็คมาตรฐาน 19 นิ้ว ติดตั้งข้างเซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูลได้ทันที — ต่างจากอุปกรณ์ WDM ดั้งเดิมที่ต้องการห้องส่งสัญญาณเฉพาะ หมายความว่าจุดติดตั้งเครือข่าย DCI ย้ายจาก "ห้องส่งสัญญาณ" สู่ "ห้องไอที" ลดรอบการติดตั้งจากหลายสัปดาห์เหลือหลายวัน

การดูแลอัจฉริยะแบบตั้งค่าศูนย์ กล่อง DCI ส่วนใหญ่ใช้แนวคิดออกแบบตาม SDN นำเสนอสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์แบบเปิดเพื่อทำการเชื่อมต่อไฟเบอร์อัตโนมัติและตั้งค่าเส้นทางออปติคอล (Auto-commissioning) บุคลากรไอทีเปิดใช้บริการผ่านเว็บหรือ API ได้โดยไม่ต้องปรับพารามิเตอร์กำลังออปติคอลหรือการชดเชยการกระจายด้วยมือ ไวท์เปเปอร์ DCI ของ Huawei นิยามการเปลี่ยนแปลงนี้ว่า "จากการดูแลแบบตอบสนองเป็นการดูแลแบบพยากรณ์" — ทำนายภาวะก่อนเสื่อมและระบุตำแหน่งความผิดพลาดแม่นยำด้วยการเก็บพารามิเตอร์เรียลไทม์และอัลกอริทึมอัจฉริยะ

พลังงานต่ำยิ่งยวด บนฐาน DSP โคเฮเรนต์ 400G และเทคโนโลยีบูรณาการโฟโตนิกส์ (เช่นโมดูล CFP2-DCO) DCI Box ทำงานด้วยพลังงานเพียง 20W ต่อ 100G — ลดลงกว่า 50% เทียบกับ 40-60W ต่อ 100G ของระบบ WDM ดั้งเดิม สำหรับศูนย์ข้อมูลที่พลังงานจำกัด ตัวเลขนี้กำหนดขีดบนของแบนด์วิดท์ที่ติดตั้งได้โดยตรง

ความต่างแก่นระหว่าง DCI Box กับ WDM ดั้งเดิม

ตารางนี้เผยการเปลี่ยนแปลงสำคัญ: DCI Box ลดกำแพงการใช้เทคโนโลยีส่งสัญญาณออปติคอลจาก "ต้องมีผู้เชี่ยวชาญส่งสัญญาณออปติคอล" ลงเหลือ "วิศวกรไอทีทั่วไปดูแลได้" กำแพงที่ต่ำลงนี้ขับเคลื่อนกระแสเครือข่าย DCI สร้างเองโดยตรง — องค์กรจำนวนมากขึ้นย้ายจากการเช่า leased line ของผู้ให้บริการมาสร้างเครือข่าย DCI ของตัวเอง

ช่วงที่ 4: โมดูลออปติคอล ZR แบบเสียบใช้ได้และ IP over DWDM (2021-2024)

เปลี่ยนกระบวนทัศน์: เราเตอร์คืออุปกรณ์ส่งสัญญาณออปติคอล

หาก DCI Box เป็นตัวแทนของการย่อส่วนและบูรณาการระบบ WDM โมดูลออปติคอล ZR ก็เป็นการจัดวางใหม่ที่รุนแรงกว่า:ฝังหน้าที่ transponder ของ WDM ลงในช่องโมดูลออปติคอลของเราเตอร์/สวิตช์โดยตรง

400G ZR/ZR+ คือข้อกำหนดมาตรฐานของโมดูลออปติคอลโคเฮเรนต์โดย OIF บรรจุในฟอร์มแฟกเตอร์ QSFP-DD และเสียบเข้าพอร์ตเราเตอร์หรือสวิตช์ที่รองรับข้อกำหนดนี้ได้ทันที หมายความว่าเราเตอร์ไม่ต้องต่อกับ transponder WDM ภายนอกผ่านโมดูลออปติคอลระยะใกล้อีกต่อไป — ตัวเราเตอร์เองคือปลายทางของระบบ WDM

สถาปัตยกรรมนี้เรียกว่า "IP over DWDM" (IPoWDM): เครือข่าย IP กับเครือข่ายออปติคอลทำงานบนระนาบควบคุมเดียวกัน ใช้โปรโตคอลเราติ้งเดียวกัน และดูแลฐานข้อมูลทอพอโลยีร่วมกัน อุปกรณ์ IP กับอุปกรณ์เครือข่ายออปติคอลมองเห็นกัน เข้าร่วมเราติ้งร่วมกัน และบรรลุ traffic engineering แบบรวมเดียว

ผลกระทบเชิงโครงสร้างของโซลูชัน ZR

ในปี 2024 เราเตอร์/สวิตช์ (พร้อมโมดูลออปติคอล ZR) คิดเป็น 25% ของการจัดซื้อ DCI โดยตรง สัดส่วนของ WDM แบบเปิดและแยกส่วนยังเพิ่มขึ้นต่อเนื่อง ขณะที่ WDM แบบรวมศูนย์ลดลงต่อไป ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นเชิงโครงสร้าง:

ชั้น transponder แยกต่างหากถูกตัดออก ในสถาปัตยกรรม DCI ดั้งเดิม เส้นทางข้อมูลคือ "เราเตอร์ → โมดูลออปติคอลระยะใกล้ → ไฟเบอร์ → transponder WDM → เส้นทาง DWDM" โซลูชัน ZR บีบนี้ให้เหลือ "เราเตอร์ (พร้อมโมดูล ZR ในตัว) → เส้นทาง DWDM" ตัดความจำเป็นของอุปกรณ์ transponder แยกและสายไฟเบอร์ที่ตามมา ลดจำนวนโหนดอุปกรณ์ ลดความหน่วง และลดความซับซ้อนการดูแล

ระบบเส้นทางออปติคอลแบบเสียบใช้ได้ (POLS) เรียบง่ายขึ้นอีก ในปี 2025-2026 เทคโนโลยี POLS จะรวมหน้าที่ขยายสัญญาณเข้าไปในทรานซีฟเวอร์ ให้ความสามารถ plug-and-play ควบคู่กับโมดูลออปติคอล 800G ZR/ZR+ POLS จะรองรับทราฟฟิกสองทาง 6.4Tbps ที่ระยะทาง 120 กิโลเมตร เทียบเท่ากับการทำ "โมดูลาร์" ให้แม้แต่อะแมปปลิฟายเออร์ออปติคอลใหญ่ที่สุดของระบบ WDM ดั้งเดิม

เร่งการติดตั้งโซลูชันโฟโตนิกส์ซิลิคอน ในเดือนมีนาคม 2026 OpenOptics MSA เปิดตัวมาตรฐาน WDM สำหรับการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล รองรับการเชื่อมต่อไฟเบอร์เส้นเดียว 32 ช่องสัญญาณ มุ่งลดต้นทุนและเร่งการติดตั้งโซลูชันโฟโตนิกส์ซิลิคอน มาตรฐานนี้ซึ่งขับเคลื่อนโดยผู้ให้บริการคลาวด์ระดับไฮเปอร์สเกล บีบพื้นที่ปิดของผู้ผลิต WDM ดั้งเดิมให้แคบลงอีก

การอยู่ร่วมกันของ ZR กับ DCI Box

น่าสังเกตว่าโซลูชัน ZR ไม่ได้แทนที่กล่อง DCI ทั้งหมด ทั้งสองเติมเต็มกันในระยะทางและสถานการณ์ต่างกัน:

โซลูชัน ZR เหมาะกับ DCI เมโทรระยะสั้นถึงกลาง (10-120km) พอร์ตเราเตอร์ปล่อยสัญญาณ WDM โดยตรง ติดตั้งได้เรียบง่ายสุดขีด

กล่อง DCI เหมาะกับระยะกลางถึงไกล (120-600km+) และสถานการณ์ที่ต้องการโปรแกรมชั้นออปติคอล (ROADM, การป้องกัน OCh) รวมถึงผู้ใช้องค์กร (สถานการณ์ที่ไม่ได้ใช้เราเตอร์ขนาดใหญ่)

ในการติดตั้งจริง เครือข่าย DCI จำนวนมากใช้โหมดผสม: ช่วงเมโทรใช้โครงสร้าง ZR เชื่อมตรง ช่วงระยะไกลใช้ DCI Box หรือ WDM แบบเปิดแยกส่วน

ช่วงที่ 5: การเชื่อมต่อขีดความสามารถคอมพิวติ้ง AI และ Scale Across (2024-2026+)

จาก DCI สู่ Scale Across

หลังการระเบิดของโมเดลใหญ่ AI ในปี 2024 ความต้องการการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลเปลี่ยนคุณภาพไปเลย ความต้องการแกนของ DCI ดั้งเดิม (การเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล) คือการส่งสัญญาณ "ข้อมูลร้อนและเย็น" ที่เชื่อถือได้และความจุสูง — การสำรองข้อมูลตามรอบ การจัดตารางงานแบบอะซิงโครนัสระหว่างโดเมน และการกระจายเนื้อหา แต่การทำงานร่วมของขีดความสามารถคอมพิวติ้งข้ามโดเมน (Scale Across) ในยุค AI มีความต้องการต่างออกไปโดยสิ้นเชิง:

แบนด์วิดท์กระโดดขั้น: ตามการวิเคราะห์ของ Cisco แบนด์วิดท์ที่ต้องใช้เชื่อมต่อ scale across 1 ล้าน xPU มีประมาณ 14 เท่าของเครือข่าย WAN/DCI ดั้งเดิม

บีบอัดความหน่วงและ jitter สุดขีด: การซิงก์เกรเดียนต์ AllReduce ในการเทรนแบบกระจายของ AI เรียกร้องความหน่วงต่ำพิเศษและไร้การแออัด ทุก jitter อาจนำไปสู่ GPU ว่างและประสิทธิภาพการเทรนที่ลดลง

การสื่อสารขนานมหาศาลไร้การบล็อก: คลัสเตอร์ GPU ข้ามโดเมนต้องการประสบการณ์เชื่อมต่อไร้การบล็อกเหมือนอยู่ในศูนย์ข้อมูลเดียวกัน

ความต้องการขั้นสูงเหล่านี้ขับเคลื่อนการวิวัฒนาการเร่งของเทคโนโลยี DCI รุ่นถัดไปโดยตรง

การเปลี่ยนผ่านอัตราความยาวคลื่นเดี่ยว

อัตราความยาวคลื่นเดี่ยวพัฒนาเร็วจาก 400G สู่ 800G และแม้แต่ 1.6T:

800G: ตลาดโมดูล 800G คาดว่าจะโตกว่า 50% ในปี 2025 ขับเคลื่อนหลักโดยการขยายตัวของศูนย์ข้อมูล AI โมดูลออปติคอล 800G ZR/ZR+ ใช้ baud rate 96GBaud และรองรับฟอร์แมตมอดูเลชันอย่าง PM-QPSK/16QAM HGTECH เปิดตัวโซลูชันแพ็กเกจ 800G ZR/ZR+ OSFP ไปแล้ว

1.6T: เราเตอร์/สวิตช์จะรองรับ 800G และ 1.6T อย่างเป็นลำดับ (คาดว่าจะพร้อมในสามปีข้างหน้า) XPO MSA นิยามฟอร์มแฟกเตอร์แบบเสียบใช้ได้พร้อมระบายความร้อนด้วยของเหลว และ throughput โมดูลเดี่ยว 12.8Tbps

การขยายสเปกตรัม: จากแถบ C สู่ C+L และแม้แต่ Super C+L

คอขวดของการเพิ่มอัตราความยาวคลื่นเดี่ยวคือสเปกตรัมที่ใช้ได้ของไฟเบอร์ สเปกตรัมของระบบ WDM ขยายจาก C80 ดั้งเดิม (80 ความยาวคลื่น ประมาณ 4 THz) เป็น C120 และต่อด้วยโซลูชัน C+L ในปี 2025 China Telecom กับ ZTE ทำบุกเบิกในเครือข่ายจริงครั้งแรกของโลกกับ WDM C+L รวม 80×800G บนเครือข่ายกระดูกสันหลัง ROADM ภาคเหนือของจีน บรรลุความกว้างสเปกตรัม 12 THz ทีมวิศวกรรมของ Bilibili บันทึกโซลูชันที่ก้าวหน้ากว่านั้น: C4T+L4T, C6T+L6T และแม้แต่ Super L Band พร้อมปรับใช้แล้ว

บูรณาการเชิงลึกของโฟโตนิกส์ซิลิคอนกับ DWDM

เทคโนโลยีโฟโตนิกส์ซิลิคอนจะเป็นหัวข้อหลักของงานประชุม OFC 2026 โดยมีหมุดหมายสำคัญ:

Samsung เปิดตัวทรานสมิตเตอร์ WDM โฟโตนิกส์ซิลิคอน 224Gb/s ใช้สถาปัตยกรรมร่วม PIC+EIC ทำแคลิเบรตบนชิปได้โดยไม่ต้องมี DSP ภายนอก

Intel นำเสนอทรานซีฟเวอร์ DWDM โฟโตนิกส์ซิลิคอนพร้อมไมโครเรโซเนเตอร์ 800Gbps บนไฟเบอร์เส้นเดียวในแพ็กเกจ open-cavity 16 ความยาวคลื่น × 50Gbps และประสิทธิภาพพลังงานรวม 5.7pJ/b

OCI MSA (AMD, Broadcom, Meta, Microsoft, NVIDIA และ OpenAI) ตกลงข้อกำหนดลิงก์สองทาง 200Gbps และกำลังพัฒนาข้อกำหนด 400Gbps (แผนปี 2027) ผลักการเชื่อมต่อออปติคอลจากแนว "เน้นโมดูล" สู่ "เน้นซิลิคอน"

ความก้าวหน้าเหล่านี้หมายความว่าเทคโนโลยี DWDM กำลังวิวัฒนาการจากอุปกรณ์อิสระไปสู่การบูรณาการระดับชิป — การมัลติเพล็กซ์แบ่งความยาวคลื่นไม่ใช่หน้าที่ของอุปกรณ์เดี่ยวอีกต่อไป แต่เป็นขีดความสามารถโดยธรรมชาติในชิปโฟโตนิกส์ซิลิคอน

การเปลี่ยนแปลงเชิงโดเมนที่การปรับโครงสร้างกระบวนทัศน์นำมา

ด้านที่ 1: อุตสาหกรรมการเงิน – DCI Box นิยามรากฐานเครือข่ายเทรดใหม่

สถาบันการเงินเรียกร้องความเข้มงวดสุดขีดต่อเครือข่าย: ความหน่วงต่ำพิเศษ ความน่าเชื่อถือสัมบูรณ์ และความปลอดภัยของข้อมูล โซลูชันดั้งเดิมพึ่งพา leased line ของผู้ให้บริการโทรคมนาคม ซึ่งแพงและความหน่วงควบคุมไม่ได้

DCI Box เปิดเส้นทางที่เป็นไปได้ให้สถาบันการเงินสร้างเครือข่าย DCI ของตัวเอง การออกแบบกะทัดรัดและการดูแลแบบตั้งค่าศูนย์ของผลิตภัณฑ์อย่าง OptiXtrans DC908 ของ Huawei ทำให้ทีมไอทีของสถาบันการเงินสร้างเครือข่ายธุรกรรมระหว่างเมืองได้โดยไม่ต้องมีผู้เชี่ยวชาญส่งสัญญาณออปติคอล China Telecom ฝูเจี้ยน ร่วมกับธนาคารอุตสาหกรรม (Industrial Bank) เปิดตัวเครือข่ายวงแหวน leased line การเงิน OTN ควอนตัมข้ามจังหวัดแห่งแรกของประเทศ — ผสานการแยกท่อเฉพาะ OTN กับเทคโนโลยีเข้ารหัสควอนตัมอย่างลึกซึ้ง บรรลุความหน่วงการส่งสัญญาณต่ำกว่า 1 ไมโครวินาทีและความยาวคลื่นเดี่ยว 400G ตอบโจทย์การตอบสนองระดับมิลลิวินาทีของการเทรดความถี่สูง Shandong Mobile ก็ทำการใช้งานจริงครั้งแรกของมณฑลกับ leased line ผสานการเข้ารหัสความปลอดภัยควอนตัมสำหรับอุตสาหกรรมการเงิน ฝังขีดความสามารถความปลอดภัยควอนตัมในอุปกรณ์ OTN

อุตสาหกรรมการเงินได้มากกว่าแบนด์วิดท์จากกล่อง DCI — พวกเขาได้มาซึ่งการควบคุมความหน่วงและความปลอดภัยที่มากขึ้น

ด้านที่ 2: ขีดความสามารถคอมพิวติ้ง AI – จากศูนย์เดี่ยวสู่คลัสเตอร์ข้ามโดเมน

การเทรนโมเดลใหญ่ AI ย้ายจาก scale-up ในศูนย์ข้อมูลเดี่ยวไปสู่ scale-across ระหว่างโดเมน โดยอาศัยขีดความสามารถแบนด์วิดท์และความหน่วงของเทคโนโลยี DCI เป็นฐาน ZTE แบ่งเครือข่ายออปติคอลขีดความสามารถคอมพิวติ้งเป็นสามชั้น: การเชื่อมต่อศูนย์คอมพิวติ้งอัจฉริยะ (DCI) เครือข่ายภายในศูนย์คอมพิวติ้งอัจฉริยะ (DCN) และเครือข่ายเข้าถึงขีดความสามารถคอมพิวติ้ง (DCA)

ในระดับ DCI เทคโนโลยีเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลออปติคอลล้วน (WDM/OXC) เปิดใช้การเชื่อมต่อออปติคอลล้วนระหว่างศูนย์ข้อมูลด้วยความจุไฟเบอร์เส้นเดียว 100 Tbps แผนปฏิบัติการพิเศษ "คอมพิวมิลลิวินาที" ระดับเมโทรปี 2026 ของกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศจีน กำหนดให้สร้างรูปแบบวงความหน่วง ประกอบด้วยเครือข่ายคอมพิวในเมืองความหน่วง 1ms เครือข่ายคอมพิวระดับภูมิภาคความหน่วง 5ms และเครือข่ายคอมพิวศูนย์กลางระดับชาติความหน่วง 20ms — ความสำเร็จของเป้าหมายเหล่านี้ขึ้นกับคุณสมบัติความหน่วงต่ำพิเศษของเทคโนโลยี DCI รุ่นถัดไปโดยตรง

ความต้องการเทคโนโลยี DCI ที่ AI ขับเคลื่อนยังปลุกการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมสายไฟเบอร์ Corning เซ็นสัญญาอุปทานระยะยาวกับ Meta มูลค่าประมาณ 6,000 ล้านดอลลาร์ในปี 2026 และปี 2024 เคยเซ็นสัญญาจัดซื้อสายไฟเบอร์ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์กับ Lumen (ประกันสัดส่วนประมาณ 10% ของความจุไฟเบอร์โลก) คำสั่งซื้อมูลค่าสูงเหล่านี้รับใช้ความต้องการเชื่อมต่อของศูนย์ข้อมูล AI โดยตรง ไฟเบอร์แกนกลวงในฐานะตัวกลางเชิงก้าวหน้า Microsoft ประกาศใช้งานประมาณ 15,000 กิโลเมตรในสองปี และ AWS เริ่มนำไปใช้แล้ว — ความหน่วงการส่งสัญญาณต่ำกว่าไฟเบอร์ดั้งเดิมประมาณ 30% จึงมีความสำคัญยิ่งต่อการทำงานร่วมข้ามโดเมนของคลัสเตอร์ AI

ด้านที่ 3: ผู้ให้บริการและ ISP – DCI Box สร้างโมเดลธุรกิจใหม่

สำหรับผู้ให้บริการและ ISP แล้ว DCI Box มาทั้งความท้าทายและโอกาส

Converge บริษัทจากฟิลิปปินส์ เลือกโซลูชัน DC OptiX 2.0 ของ Huawei ปรับใช้เครือข่าย DCI ของตัวเอง ได้ประโยชน์หลักสามข้อ: พื้นที่กายภาพลดลงกว่า 70% แบนด์วิดท์เพิ่มขึ้น 20 เท่า และต้นทุนไฟเบอร์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในเมืองที่พื้นที่จำกัดอย่างมะนิลา การลดลง 70% ของพื้นที่หมายความว่า DCI ความจุสูงสามารถติดตั้งในศูนย์ข้อมูลเดิมได้ทันที โดยไม่ต้องสร้างอาคารส่งสัญญาณเพิ่ม

DCI-BOX ของ Raisecom วางตำแหน่งเป็น "ทางด่วนระยะกลาง" เชื่อมช่องว่างระหว่างพูลข้อมูลองค์กรกับศูนย์คอมพิวติ้ง AI โซลูชันผสาน WDM/MPLS แยกอุปกรณ์ต่างประเภทออกจากกัน ส่งเสริมโครงสร้างเครือข่ายแบนขึ้น และประหยัดต้นทุนลงทุนและการดูแล

ด้านที่ 4: องค์กรสร้าง DCI ของตัวเอง – จากเช่าเป็นเจ้าของ

ในโมเดลดั้งเดิม องค์กรเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลของตัวเองด้วยการเช่า leased line จากผู้ให้บริการ แบนด์วิดท์ถูกจำกัดด้วยแพ็กเกจของผู้ให้บริการและรอบการขยายวัดเป็นเดือน ความสมบูรณ์ของ DCI Box และ WDM แบบเปิดแยกส่วน ทำให้องค์กรจำนวนมากขึ้นเลือกโมเดล "สร้างเอง + เช่าไฟเบอร์": ซื้ออุปกรณ์ DCI เป็นของตัวเองและเช่า dark fiber ควบคุมการจัดสรรแบนด์วิดท์และการเปิดใช้บริการได้เต็มที่

แกนขับของกระแสนี้คือการกลับด้านของ TCO (ต้นทุนรวมการถือครอง): เมื่อความต้องการแบนด์วิดท์ถึงเกณฑ์หนึ่ง ค่าเสื่อมของอุปกรณ์ DCI ที่สร้างเองบวกค่าเช่าไฟเบอร์ จะต่ำกว่าค่ารายเดือนของ leased line ผู้ให้บริการที่แบนด์วิดท์เทียบเท่า ยิ่งไปกว่านั้น กำแพงการดูแลที่ต่ำของกล่อง DCI ทำให้องค์กรดูแลเองได้โดยไม่ต้องมีทีมส่งสัญญาณออปติคอลประจำ — สิ่งที่เป็นไปไม่ได้ในยุค WDM ดั้งเดิม

สรุป: เส้นแกนทางเทคนิคของห้าช่วง

2010-2014 : ใช้ WDM ดั้งเดิม ยก WDM โทรคมนาคมมาใช้กับ DCI ตรงๆ ระบบ WDM แบบรวมศูนย์ปิด ใหญ่โต และกำแพงการเข้าสู่สูง

2015-2020 : เปิดและแยกส่วน แยก transponder ออกจากระบบเส้นทางออปติคอล มาตรฐาน OpenZR+/OpenROADM เปิด แยกส่วน และยึด SDN

2019-2023 : DCI Box อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์บูรณาการขนาดกะทัดรัด DCI Box 1-2RU บูรณาการ ตั้งค่าศูนย์ และดูแลในระดับไอที

2021-2024 : ZR แบบเสียบใช้ได้ ฝังหน้าที่ transponder ในเราเตอร์ 400G ZR/ZR+, POLS ไร้ transponder, IPoWDM

2024-2026+ : การเชื่อมต่อขีดความสามารถคอมพิวติ้ง AI แบนด์วิดท์สูงยิ่งยวด ความหน่วงต่ำสุดขีด บูรณาการโฟโตนิกส์ซิลิคอน 800G ZR, 1.6T, ไฟเบอร์แกนกลวง ขีดความสามารถคอมพิวติ้งโดยกำเนิด เชื่อมต่อออปติคอลระดับชิป

เส้นทางวิวัฒนาการนี้เผยรูปแบบชัดเจน: เทคโนโลยี WDM ค่อยๆ เปลี่ยนจาก "อุปกรณ์โทรคมนาคมเฉพาะทาง" สู่ "โครงสร้างพื้นฐานไอทีทั่วไป" และสุดท้ายสู่ "ขีดความสามารถบูรณาการระดับชิป" พลังขับเคลื่อนเบื้องหลังแต่ละช่วงไม่ใช่ตัวเทคโนโลยีเอง แต่คือการเปลี่ยนของสถานการณ์การใช้งาน — จากกระดูกสันหลังโทรคมนาคม สู่ศูนย์ข้อมูลคลาวด์ สู่ระบบสร้างเองขององค์กร และสู่คลัสเตอร์คอมพิวติ้ง AI ทุกครั้งที่สถานการณ์การใช้งานก้าวกระโดด เทคโนโลยี WDM ถูกบังคับให้ปรับรูปแบบอุปกรณ์ โมเดลการดูแล และโมเดลธุรกิจของตัวเองใหม่

DCI Box คือจุดสำคัญที่เชื่อมอดีตกับอนาคตบนเส้นแกนนี้: สืบทอดแนวคิด WDM แบบเปิดแยกส่วน บรรจุลงในอุปกรณ์กะทัดรัดที่ไอทีใช้ได้ และปูทางให้การยอมรับอย่างแพร่หลายของโซลูชัน ZR แบบเสียบใช้ได้และความสมบูรณ์ของโมดูลออปติคอลโคเฮเรนต์ การเข้าใจวิวัฒนาการจาก WDM สู่ DCI Box ไม่ใช่แค่เข้าใจบทหนึ่งของประวัติศาสตร์เทคโนโลยี แต่คือการเข้าใจตรรกะเบื้องลึกว่าเทคโนโลยีส่งสัญญาณออปติคอลเปลี่ยนจาก "อาณาจักรของผู้เชี่ยวชาญโทรคมนาคม" เป็น "กล่องเครื่องมือของวิศวกรไอที" ได้อย่างไร — นั่นคือการเปลี่ยนกระบวนทัศน์

ทุกการเปลี่ยนกระบวนทัศน์ทางเทคโนโลยีล้วนขับเคลื่อนไม่ใช่ด้วยตัวเทคโนโลยีเอง แต่ด้วยการเปลี่ยนแปลงของสถานการณ์การใช้งาน จากกระดูกสันหลังโทรคมนาคม สู่ศูนย์ข้อมูลคลาวด์ และสู่คลัสเตอร์คอมพิวติ้ง AI — ใครเข้าใจตรรกะเบื้องลึกของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ก่อน ผู้นั้นได้เปรียบในการสร้างเครือข่ายออปติคอลยุคถัดไป หากคุณกำลังวางแผนโซลูชันเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูล หรือมีข้อสงสัยเรื่องการเลือกเทคโนโลยีในด้านใดด้านหนึ่ง เชิญมาแลกเปลี่ยนหรือสอบถามในส่วนคอมเมนต์ได้เลย