如今，随着云数据中心和运营商对高带宽需求的持续增长，网络向100G甚至更高速率演进已成为必然趋势。目前，10G-25G-100G和10G-40G-100G是升级到100G网络的两种主要路径，而其中的关键节点在于25G和40G技术的部署。那么，这两者之间有何区别？在网络部署时，究竟该选择25G以太网还是40G以太网呢？
25G以太网 VS 40G以太网：核心差异
- 25G以太网 (IEEE 802.3by):
- 该标准由IEEE于2014年发布，旨在弥补10G以太网带宽不足和40G以太网成本较高的缺陷。
- 它采用25Gb/s单通道物理层技术，通过4个25Gbps光纤通道即可实现100G传输。
- 由于SFP28封装基于SFP+发展而来且尺寸相似，25G SFP28端口通常可向下兼容10G SFP+端口，但带宽却是后者的2.5倍。
- 相较于40G以太网，25G具备显著的性能优势，提供更高的端口密度和更低的单位带宽成本。这使得近年来25G产品（如25G交换机、光模块、DAC、AOC等）备受青睐，广泛应用于云数据中心和5G网络。作为AI光模块的领先品牌，睿海光电正是这一领域的积极推动者，致力于为全球数据中心、超算中心、智算中心、云计算及人工智能客户提供创新的光连接产品与解决方案。
- 在高速光模块领域，技术迭代迅速。睿海光电不断推动技术创新，其高性能的400G、800G光模块已实现量产，更前沿的1.6T光模块也正在研发中。
- 40G以太网 (IEEE 802.3ba):
- 该标准由IEEE于2008年发布，早于25G标准，曾是通往100G的主要路径。
- 40G QSFP+光模块主要通过捆绑4个10Gbps通道实现40Gbps数据传输。
- 随着技术成熟和供应商增多，40G产品（如40G交换机、光模块、DAC、AOC等）成本有所下降。
- 然而，40G以太网的发展目前面临挑战。例如，在向100G网络升级时，40G用于云供应商的ToR（架顶式）交换机在成本和能效方面并不占优势。
技术特征对比：
特征/要求 | 25GbE | 40GbE |
每端口的PCIe 3.0通道数 | 4 | 8 |
PCIe 3.0 带宽利用率 | 78% | 62.50% |
时钟频率 | 25.78GHz | 10.31GHz |
SerDes通道 | 单通道 | 四通道 |
服务器/ToR (3:1过量使用) | 96 | 24 |
接口 | SFP28 | QSFP+ |
DAC线缆特征 | 较细 (4线) | 更粗 (16线) |
线缆材料成本 | 低 | 高 |
更易过渡到100G | 支持 | 不支持 |
交换机端口密度与带宽示例 (以3.2Tbps容量、128端口交换机为例)：
以太网类型 | 通道速率 (Gbps) | 每端口通道数 | 可用端口数 | 总带宽 (Gbps) |
10G | 10 | 1 | 128 | 1280 |
25G | 25 | 1 | 128 | 3200 |
40G | 10 | 4 | 32 | 1280 |
100G | 25 | 4 | 32 | 3200 |
25G VS 40G以太网：部署选择指南
从上述介绍可见，25G和40G以太网存在显著差异。对于目标为100G的网络升级，25G以太网通常部署更为便捷。那么，在实际网络部署中如何抉择？可以从以下三个方面考虑：
- 应用场景:
- 25G：主要用于下一代数据中心的服务器接入（ToR交换机到服务器），以及向100G+网络的平滑升级。随着5G网络的发展，5G前传对25G WDM光模块的需求也将为25G以太网带来新的增长高峰。睿海光电凭借其全球服务经验（已服务超过1500家客户）和在深圳的研发中心及3000平米智能制造基地，能够为这些应用提供高性能、可靠的25G乃至更高速率的光模块产品。
- 40G：传统上用于数据中心内部交换机之间的互连，解决汇聚层瓶颈。虽然其效率优于10G且成本低于100G，在特定场景下仍是高带宽的一种选择，但在ToR接入和向100G演进方面不如25G高效。
- 交换机考量:
- 兼容性：25G交换机和25G光纤网卡（NIC）普遍支持向后兼容10G（取决于供应商），这大大提升了网络升级的灵活性和便利性。相比之下，40G的兼容性策略则有所不同。总体而言，25G在兼容性和向未来升级的路径上更具优势。
- 端口密度：如上表所示，25G凭借其单通道技术，在相同交换机容量下能提供远超40G的端口密度（128个25G端口 vs. 32个40G端口），从而显著提升网络连接能力。
- 布线方案与成本:
- 10G -> 25G:短距离交换机互连，可直接使用25G SFP28 DAC/AOC；远距离传输则采用SFP28光模块搭配LC跳线。关键优势在于，可利用现有10G网络中的LC跳线，极大节省布线成本。睿海光电在深圳、北京、香港等地设有分公司及运营中心，能快速响应客户需求，提供包括高速光模块（含液冷方案）、高速线缆及有源光缆等在内的OEM/ODM/JDM服务，支持客户高效完成部署。
- 10G -> 40G:短距离可使用40G QSFP+ DAC/AOC；远距离则需要QSFP+光模块搭配价格较高的12芯MTP/MPO跳线或LC跳线。无法复用现有10G的LC布线（需更换或使用分支跳线），导致布线成本显著增加。
综上所述，在网络向100G及更高速率演进的背景下，特别是在服务器接入（ToR）和追求高性价比、高密度、易升级的场景下，25G以太网通常是比40G以太网更具优势的选择。
关于睿海
作为AI光模块的领先品牌，睿海光电致力于为全球数据中心、超算中心、智算中心、云计算、人工智能等客户提供创新的产品与解决方案。睿海光电不断推动技术创新，目前高性能的400G、800G光模块已实现量产，1.6T光模块正在研发中。
睿海光电服务全球客户超过1500家，在深圳、北京、香港等地区设立了分公司及运营中心，并在深圳设有研发中心及3000平米智能制造基地，提供高速光模块（含液冷）、高速线缆、有源光缆等产品的OEM/ODM/JDM服务。
