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Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 14/08/2026 Origem: Site
Da popularização da Internet móvel para todos à implementação em larga escala de grandes modelos de clusters de poder de computação de IA, ao layout completo da computação em nuvem de ponta, à transmissão ao vivo em tempo real de 4K/8K e ao crescimento explosivo dos serviços de interação de nível de milissegundos de comércio eletrônico transfronteiriço, o tráfego global de dados entrou em um ciclo de crescimento exponencial. A velocidade se tornou a primeira demanda central para a construção de data centers.
De acordo com o confiável relatório de pesquisa global sobre infraestrutura em nuvem de 2026, a demanda por largura de banda para um único gabinete em data centers em nuvem de grande e médio porte aumentou até seis vezes nos últimos cinco anos. A arquitetura tradicional de acesso por cabo de cobre de gigabit e 10 gigabit foi completamente eliminada. 40G/100G tornou-se a configuração padrão para a rede backbone de data centers, e as portas ópticas 400G foram continuamente estendidas para a camada de acesso ao gabinete. A transmissão do poder de computação entrou na era do paralelo de alta velocidade.
Essa onda de aceleração de cima para baixo em todo o domínio rompeu completamente os limites de transmissão física dos cabos de cobre tradicionais e das obsoletas fibras ópticas multimodo OM1/OM2, obrigando a inovação iterativa do sistema de cabeamento estruturado em data centers. Entre elas, as fibras multimodo OM3 e OM4, que têm quatro vantagens principais, incluindo alta largura de banda, baixa perda de inserção, compatibilidade com integração modular MPO e compatibilidade com redes de gabinete de alta densidade, tornaram-se atualmente as principais soluções de conexão óptica para data centers IDC de alta densidade recém-construídos e expandidos, estabelecendo uma base sólida para a transmissão subjacente de interconexão e interoperabilidade de clusters de potência de computação.
Olhando para o histórico de desenvolvimento do cabeamento de data center, a lógica iterativa da conexão de link sempre foi consistente: a demanda por velocidade nos negócios força a atualização da infraestrutura de hardware. Nos primeiros anos, os data centers nacionais de pequenas e médias empresas e os serviços de hospedagem IDC eram relativamente limitados, concentrando-se principalmente na hospedagem estática de sites, armazenamento de arquivos offline e transmissão interna de escritórios em rede. Eles tinham uma alta tolerância à latência comercial e ao pequeno tráfego simultâneo do servidor. Eles foram equipados com cabos de cobre Categoria 6 e super Categoria 6 e antigas fibras ópticas multimodo com bainha externa laranja, como OM1 (62,5/125μm) e OM2 (50/125μm). Ele pode suportar de forma estável redes 1G/10G de baixa velocidade. Além disso, a instalação do cabo de cobre é simples e o custo de aquisição da fibra óptica é baixo. Esta solução combinada ocupou firmemente o mercado principal de cabeamento de salas de computadores por mais de dez anos e é adequada para os primeiros padrões de construção de salas de computadores de baixa velocidade e baixa densidade.
No entanto, no momento, a lógica de negócios do poder de computação foi completamente reestruturada e alta velocidade, baixa latência e alta densidade tornaram-se padrões rígidos e rápidos. O cluster de treinamento de grande modelo de IA requer sincronização de parâmetros de nível de milissegundos entre milhares de nós de servidor, os centros de dados principais de títulos e bancos exigem transmissão de dados de transação sem perdas de pacotes em nível de microssegundos, os centros de dados de dupla atividade do governo e empresas na mesma cidade precisam de máquinas virtuais em lote para migração em tempo real 24 horas por dia, e os centros de dados de transmissão ao vivo de vídeo curto precisam de vários fluxos de código de alta definição para encaminhamento simultâneo. Depois que os serviços de alta velocidade são combinados com os requisitos de implantação de alta densidade dos gabinetes, as três deficiências fatais do cabo de cobre tradicional + sistema de cabeamento de fibra óptica multimodo desatualizado foram completamente expostas e é completamente incapaz de se adaptar à nova geração de padrões de rede de data center.
Devido às três características físicas do efeito de pele de transmissão de alta frequência, forte interferência eletromagnética na sala de máquinas e diafonia de cabo, a largura de banda máxima dos cabos de cobre blindados supercategoria 6 suporta apenas transmissão de 10 Gbps, e a distância de transmissão compatível é estritamente limitada a 100 metros. Os cabos de rede em gabinetes de alta densidade são empilhados de maneira desordenada e a interferência eletromagnética entre os cabos pode facilmente causar perda de pacotes e flutuações de atraso na rede. Ao mesmo tempo, um grande número de cabos de rede bloqueiam os dutos de ar dos gabinetes, dificultando a circulação dos dutos de ar frio e quente, aumentando diretamente o consumo de energia do ar condicionado para resfriamento da sala de informática e a operação a longo prazo e custo de eletricidade de manutenção da sala de informática, que não atende aos requisitos atuais para construção de salas de informática verdes e de baixo carbono.
As duas fibras ópticas multimodo de primeira geração com uma janela de trabalho principal de 850 nm têm larguras de banda efetivas de apenas 500 MHz·km e 1000 MHz·km, respectivamente. Eles foram originalmente projetados para serem adequados apenas para transmissão de baixa velocidade de canal único de 10G ou menos. Ao se adaptar à rede de módulos ópticos paralelos 40G, a distância de transmissão efetiva e compatível é inferior a 30 metros. Mesmo a distância básica da fiação do gabinete da sala de computadores até o quadro de distribuição do piso não pode atender ao padrão. Para agilizar a sala de informática existente, a única opção é substituir todos os cabos ópticos e módulos de distribuição. O período geral de renovação é longo, o custo de renovação é extremamente alto e o desempenho de custo é muito baixo.
Os patch cords tradicionais de fibra óptica de núcleo único e os conectores SC duplex independentes ocupam um espaço de porta extremamente grande no patch panel. Um gabinete de servidor padrão de 42U só pode implantar de forma estável mais de cem conexões ópticas. Hoje em dia, os gabinetes de potência de computação de IA e os gabinetes de computação de alto desempenho são equipados como padrão com placas de rede de alta velocidade de 48 e 96 portas. Conectores divididos levarão diretamente a portas de fiação insuficientes e fiação caótica. Ao mesmo tempo, a emenda manual de fusão de núcleo e a construção de terminação são ineficientes, o que não pode se adaptar ao rápido ritmo de negócios on-line e de expansão dos data centers de ultragrande escala.
A nova geração de fibra óptica multimodo, que aborda diretamente os três principais pontos problemáticos: aumento de velocidade, expansão de capacidade e redução de custos em salas de informática, e leva em consideração as quatro principais vantagens de alta velocidade de curta distância, rede de baixo custo, integração modular e gabinetes de alta densidade, tornou-se a melhor solução. Entre eles, OM3 e OM4 são fibras multimodo otimizadas de índice de refração gradiente de 50/125μm, que são perfeitamente compatíveis com os lasers emissores de superfície de cavidade vertical VCSEL convencionais na sala de informática. Eles têm valores de dispersão de modo extremamente baixos, integridade de transmissão de sinal mais forte e são compatíveis com os antigos links OM1/OM2. Não há necessidade de modificar a estrutura da ponte da sala de computadores, a infraestrutura do gasoduto, etc. A adaptação perfeita à implantação centralizada de novos centros de dados e as atualizações de baixo custo dos centros de dados existentes tornaram-se atualmente as principais opções para conexões ópticas de alta densidade.
OM3 e OM4 são fibras ópticas multimodo atualizadas com a mesma fonte. Seus diâmetros de núcleo são definidos uniformemente no padrão da indústria de 50/125μm e são totalmente compatíveis com os antigos links OM1/OM2. Eles podem ser perfeitamente combinados com cabeamento novo e antigo na sala de computadores, sem a necessidade de modificar o pipeline ou a estrutura do gabinete. Eles são adequados para a renovação de salas de informática existentes. As principais diferenças entre os dois estão na largura de banda, distância de transmissão e perda de link. Atenda com precisão aos requisitos de rede de data centers de alta densidade de diferentes níveis. A seguir está uma comparação dos parâmetros principais medidos de acordo com o padrão da indústria de 2026:
Modo de fibra óptica |
850 nm, largura de banda efetiva |
100G, distância de transmissão Ethernet |
400G, distância de transmissão Ethernet |
Padrão de perda de inserção de link |
adequado para tipo de data center |
OM3 |
2.000 MHz·km |
100m |
18m |
Máximo 1,9dB |
Edge IDC, data centers de colocation de pequeno e médio porte |
OM4 |
4700MHz·km |
150m |
30m |
Máximo 1,5dB |
Data centers com poder de computação central, clusters de IA e IDCs em nuvem em grande escala |
Do ponto de vista da lógica de transmissão, a corrente principal em data centers adota uma solução de transmissão paralela de ondas curtas de 850 nm, combinada com módulos ópticos VCSEL multimodo de baixo custo. Comparado com módulos de transmissão de longa distância de 1310 nm monomodo, o custo de aquisição é reduzido em mais de 60% e a vantagem de custo-desempenho da rede é proeminente. A fibra óptica OM3 concentra-se na expansão de custo-desempenho, atendendo aos requisitos de rede backbone 40G/100G para salas de computadores de pequeno e médio porte e é compatível com fiação de piso e interconexão horizontal de gabinetes. OM4 otimiza a estrutura do índice de refração, reduzindo significativamente a dispersão do modo e melhorando o desempenho da perda de flexão anti-macro. Após 100 voltas de curvatura com um raio de curvatura de 30 mm, a perda de 850 nm é ≤0,5dB. É adequado para dobrar a fiação no canto da estrutura da ponte da sala de computadores e no espaço estreito do gabinete. Ao mesmo tempo, suporta transmissão paralela de curta distância de 400G e reserva margem de largura de banda para a expansão do poder de computação nos próximos 3-5 anos.
Comparado com fibras ópticas monomodo, o sistema de conexão óptica completo OM3/OM4 tem uma vantagem insubstituível de alta densidade: Quando emparelhado com conectores integrados MPO multi-core, ele pode atingir terminação integrada de 12 núcleos, 24 núcleos e 48 núcleos. Uma única porta MPO pode substituir mais de dez conjuntos de conectores independentes SC, reduzindo significativamente o espaço ocupado pelo patch panel e realizando a melhor fiação de alta densidade no gabinete e na sala de patch, atendendo perfeitamente aos modernos padrões de construção de data centers de 'gabinetes de alta densidade, operação e manutenção leves e com uso intensivo de espaço'.
Quando a indústria menciona a conexão óptica OM3/OM4, ela não se refere apenas aos próprios cabos de fibra óptica, mas sim a um conjunto de sistemas integrados de links ópticos de alta densidade, incluindo quatro componentes principais: cabos de fibra óptica, conectores MPO, patch cords de alta densidade e patch cords de baixa perda. Atualmente, é também a principal solução de cabeamento de pré-terminação para grandes data centers, reescrevendo completamente o modo ineficiente da emenda tradicional no local.
Cabeamento SC duplex tradicional, um patch panel 1U pode acomodar até 48 portas no máximo. Adota OM3/OM4 com módulos de distribuição MPO de alta densidade de 24 núcleos. No espaço 1U, pode obter conexão de caminho óptico de 96 núcleos. No mesmo espaço do gabinete, a capacidade de carga do caminho óptico é aumentada em 2 vezes. Não há necessidade de adicionar novos gabinetes ou eletrocalhas. É adequado para a expansão de espaço limitado em salas de informática existentes e reduz o custo de construção civil e suporte de refrigeração de salas de informática. Para data centers de cluster de poder de computação de IA, o número de servidores em um único gabinete é denso e o número de caminhos ópticos de uplink e downlink é enorme. MPO pré-termina links OM4, que podem alcançar diretamente o cabeamento de cluster com um clique na parte superior do gabinete, melhorando significativamente a organização do cabeamento.
As redes ópticas paralelas de alta velocidade dependem de perdas de link extremamente baixas. A superposição de perdas de acoplamento multi-core levará diretamente a erro e desconexão do bit de link 40G/100G. O componente de pré-terminação OM3/OM4 padronizado pela indústria otimiza o processo de retificação da face final. A perda total do conjunto completo de conectores de canal OM4 é controlada dentro de 1,0dB. Ele suporta rede de switches em três níveis - painéis de conexão - servidores e conexão multinível. Mesmo após a transferência multinível, ele ainda atende ao limite de transmissão de alta velocidade e é compatível com a arquitetura leaf-spine e a arquitetura de rede de data center de nova geração Spine-Leaf.
Na emenda tradicional de fibra óptica de núcleo único no local, um único técnico só pode concluir a terminação de 80 núcleos em um dia. Erros humanos podem facilmente levar à contaminação da face final e à perda excessiva. Os chicotes elétricos OM3/OM4-MPO pré-fabricados de fábrica são plug-and-play na entrada. Eles podem concluir a implantação de mais de 500 caminhos ópticos em um único dia, reduzindo o período de construção em 70%. Enquanto isso, as faces finais padronizadas evitam defeitos na construção manual, reduzindo a taxa de falha do link em 90%. Eles são adequados para as necessidades de produção rápida de provedores de serviços em nuvem governamentais e empresariais.
Os links de cabeamento OM3/OM4 suportam atualizações graduais de largura de banda. Atualmente, os serviços 100G são implantados no data center. Posteriormente, a velocidade pode ser aumentada diretamente substituindo os módulos ópticos paralelos 400G sem remover os cabos ópticos e módulos de distribuição originais. Em comparação com o modo de remoção e substituição completa dos cabos de cobre, o custo de expansão de operação e manutenção a longo prazo é reduzido em 45%, o que está alinhado com o conceito de construção de redução de custos ao longo do ciclo de vida do data center.
Com base nas normas nacionais de construção IDC de 2026 e nos padrões IEEE Ethernet, levando em consideração os requisitos de velocidade, distâncias de cabeamento e custos orçamentários, a indústria formou critérios de seleção padronizados para atender com precisão às demandas de velocidade de diferentes data centers empresariais.
1. Data centers de borda, data centers secundários em parques e data centers autoconstruídos de empresas: Para picos de negócios dentro de 100 G e distâncias de interconexão de gabinete dentro de 80 metros, as conexões ópticas de alta densidade OM3 são preferidas. Ele atende às necessidades de nuvem de escritório, armazenamento de borda e serviços de encaminhamento de dados de segurança, com largura de banda suficiente e custos de fiação mais baixos. Os links OM2 existentes podem ser misturados e combinados para uso, tornando-os adequados para aceleração e transformação de baixo custo.
2. Centros de dados em nuvem em grande escala, salas de computadores de centros de poder de computação e salas de computadores financeiros duplos ativos na mesma cidade: 100G é usado para operação comercial regular, portas 400G são frequentemente programadas e a distância de interconexão entre os gabinetes é de 100-150 metros. Links ópticos MPO de alta densidade OM4 devem ser implantados em toda a área. Contando com maior margem de largura de banda e menor perda de flexão, ele pode lidar com tráfego repentino de poder de computação de IA e transmissão de transações financeiras em nível de milissegundos, evitar o problema de perda de pacotes devido à dispersão de transmissão de alta velocidade e, ao mesmo tempo, reservar a capacidade para a próxima geração de expansão de rede de curto alcance 800G.
3. Gabinetes selados especiais de alta densidade: salas de computadores integradas com micromódulos, gabinetes de alta densidade resfriados a água, com muitos cantos de fiação interna e espaço de fiação limitado, selecione uniformemente a versão atualizada da fibra óptica OM4 com resistência à flexão e emparelhe-a com conectores MPO compactos de 12 núcleos para evitar a redução da velocidade do link causada pela perda de flexão e garantir transmissão óptica estável a longo prazo em um ambiente selado de alta temperatura.
Atualmente, existem dois grandes mal-entendidos cognitivos no cabeamento de salas de informática: primeiro, acredita-se que as fibras ópticas monomodo podem cobrir totalmente serviços de alta velocidade e não há necessidade de estabelecer OM3/OM4 multimodo. Em segundo lugar, pule o OM4 diretamente e implante a fibra multimodo de banda larga OM5 em uma única etapa. Em termos de custo de implementação, o preço dos módulos ópticos OM3/OM4 de ondas curtas é apenas um terço do preço dos módulos monomodo de longo alcance. A distância de interconexão de 95% dos gabinetes nos data centers é de 150 metros. O multimodo é mais que suficiente. A implantação cega do modo único aumentará significativamente o custo de aquisição de redes. O OM5 concentra-se na transmissão de banda dupla em 850/950nm. Actualmente, a sua adaptabilidade aos cenários 400G é limitada, a cadeia da indústria de módulos de suporte não está madura e o seu custo é muito superior ao do OM4. No curto prazo, não tem condições para uma popularização em larga escala.
Olhando para os próximos 2 a 4 anos, a tendência de alta densidade, baixa latência e intensificação nos data centers não será revertida. A implantação do 100G e a popularização do 400G se tornarão o padrão da indústria. A OM3 continuará a empreender a tarefa de expansão acessível dos centros de dados existentes. OM4, com suas vantagens equilibradas em largura de banda, distância, custo e densidade, se tornará a configuração óptica padrão para novos data centers com poder de computação. Essencialmente, não é a tecnologia de fibra óptica que impulsiona as atualizações da indústria, mas sim as intermináveis demandas por velocidade de transmissão de dados e poder de computação simultâneo em toda a rede, que impulsionaram conexões ópticas OM3/OM4 de alta densidade, baixas perdas e fáceis de integrar para se tornarem uma portadora subjacente insubstituível para a infraestrutura de data center.
Na era digital, a velocidade é a competitividade do poder computacional, e a conectividade óptica de alta qualidade é a força vital do fluxo de poder computacional nos data centers.
De cabos de cobre de baixa velocidade a fibras ópticas de alta velocidade, de cabeamento SC disperso a redes integradas de alta densidade MPO, a popularização das fibras ópticas multimodo OM3 e OM4 nunca é um resultado acidental da iteração de materiais, mas uma escolha inevitável para aceleração de negócios e construção centralizada de salas de informática. Na era atual, quando o uso comercial em grande escala de 400G e os data centers de micromódulos de alta densidade se tornaram a tendência principal da construção, o OM3 é adequado para atualizações de baixo custo de data centers existentes, enquanto o OM4 é capaz de expansão a longo prazo de data centers de poder de computação recém-construídos. Os dois se complementam para atender aos requisitos de cabeamento de todos os cenários do IDC, levando em consideração o desempenho da transmissão, a eficiência da implantação e os custos de operação e manutenção de ciclo completo. No futuro, à medida que o poder de computação e o tráfego continuarem a aumentar, as conexões ópticas modulares, de alta densidade e de baixa latência continuarão a ser a direção central do cabeamento do data center. OM3/OM4 também manterão firmemente a posição dominante em redes de alta velocidade de média e curta distância por um longo tempo, construindo uma base de transmissão óptica estável, eficiente e intensiva para computação em nuvem de IA, transações financeiras e centros de poder de computação governamental e empresarial, e capacitando a operação eficiente de serviços digitais em todo o domínio.
