自信息时代开启以来，数字化转型极大地重塑了计算基础设施。数据中心已从简陋的本地化机房，演变为支持云计算、人工智能（AI）负载、超大规模网络和高性能计算的全球化超大规模设施。在这场演进的核心，是光通信技术——一种具备高带宽、低延迟特性的传输介质，它已逐步取代传统的铜缆，成为数据中心核心连接的主力。

光通信在数据中心增长中的角色

早期数据中心与铜缆布线

在数据中心发展的早期阶段，铜缆（如五类、六类、七类线）是主要的传输介质。其优势显而易见：

• 较低的前期成本

• 与现有硬件兼容

• 易于安装

然而，铜缆存在固有的技术局限性——包括信号衰减、电磁干扰（EMI）以及带宽容量有限——这些因素限制了它在数据中心内高速、长距离部署的适用性。随着计算需求的增长，特别是在大规模数据库和早期云服务等工作负载的推动下，这些限制变得愈发凸显。

向光纤连接的转变

1. 为什么选择光纤？

随着网络速度的提升和数据量的爆炸式增长，铜缆触碰到了性能天花板。相比之下，光纤具备几个关键优势：

• 极高的带宽容量：支持 100G、400G、800G 及更高规格。

• 更长距离的传输：无显著信号损耗。

• 免疫电磁干扰。

• 更低的延迟和更好的可扩展性。

• 增强的未来升级可靠性。

这些特性使光纤迅速成为现代数据中心（尤其是超大规模设施）的骨干网首选。

2. 市场采用证据

根据综合布线市场分析，2024 年光纤布线约占数据中心布线市场份额的 59%，在许多新部署项目中已超越铜缆。随着数据中心不断升级和扩张以支持新的工作负载，这一趋势预计将持续。

在另一项分析中，铜缆在 2024 年约占综合布线份额的 50%，这表明虽然铜缆在某些短距离或旧有应用中仍占有一席之地，但光纤正在迅速占据主导地位。

迁移可视化：光纤 vs. 铜缆份额 

 

这一趋势反映了光纤作为核心传输介质的加速普及——这主要受性能需求和长期可扩展性的推动。

数据中心布线市场概览

根据全球市场预测：

• 2024 年数据中心布线市场估值约为 71 亿美元，预计到 2034 年将以约 8.9% 的复合年增长率 (CAGR) 增长，其中光纤占据大部分份额。

• 光纤布线日益受到青睐，是因为它能支持不断演进的网络技术，并提供铜缆无法可靠维持的性能。

这种扩张与高速链路（400G / 800G / 1.6T）的采用、云基础设施的增长以及对海量数据吞吐量和极低延迟有严苛要求的新兴应用密切相关。

转变背后的技术驱动力

1. 更高的速度与带宽

在 100 米以内的距离，铜缆传统上支持最高 10 Gbps–25 Gbps 的速率。相比之下，光纤在标准部署中实现了：

• 100 Gbps 至 400 Gbps+ 的链路。

• 通过先进调制技术实现 800 Gbps 及以上速率。

• 跨园区或跨站点的长距离链路。

随着数据中心拓扑结构的扩展，以及网络在机架、行和设施之间汇聚流量，铜缆与光纤之间的差距进一步拉大。

2. AI 与高性能网络

AI 负载的兴起极大地增加了数据中心内部的数据流量——要求东西向带宽的增长远超传统模式。光纤链路以其速度和能效满足了这些需求，减少了铜缆在规模化部署时无法克服的瓶颈。

未来展望：光纤的持续统治地位

1. 市场预测

随着对云服务、AI 训练集群和超高速互连的持续需求，光纤的采用预计将继续加速。超大规模运营商尤其青睐光纤用于骨干网和机架间连接，因为它具有可扩展性、可靠性和面向未来的特性。

2. 与下一代技术的融合

新兴发展——如空芯光纤（Hollow-core fibers）和光子集成（Photonic integration）——有望带来更高的性能，可能在未来网络中实现更低的延迟和更强的容量。这些进步将进一步巩固光纤作为数据中心光通信主导介质的地位。

结论

数据中心从铜缆向光纤的转变，反映了信息时代计算基础设施更广泛的演进。虽然铜缆继续服务于特定的旧有系统或短距离需求，但光纤因以下原因已成为现代高性能数据中心不可或缺的一部分：

• 卓越的带宽和可扩展性。

• 长期的运营成本优势。

• 与先进网络技术的兼容性。

• 对 AI、云及新兴工作负载的支持。

这一转型说明了光通信不仅跟上了数据需求，而且积极推动了全球数字基础设施的扩张。