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交換機是算力網絡的核心，可以為接入交換機的任意兩個網絡節點提供獨享的電信號通路，具備大緩存、高容量、虛擬化等特征，是算力網絡高效傳輸的基石。隨著大數據、云計算、大模型等新型信息技術的發展，對現代通信網絡提出了更高的要求。近年來，400G交換機逐漸進入大型數據中心，正在成為大型數據中心的首要選擇。
銅纜的優勢在于制造和安裝的成本較低，其金屬的可塑性和柔韌性能夠應對大多數應用環境，便于維護。銅纜雙絞線是由多股銅芯以特定規則扭絞在一起的線纜類型，在電力輸送和網絡通信領域應用廣泛。結合銅纜自身的優缺點，2022年誕生了一種使用銅纜的400G傳輸協議，將同軸高速線用在距離較短的機柜內傳輸。
光纖傳輸相比銅纜信號傳輸網絡傳輸的時延更低、帶寬更寬、損耗更小。隨著大模型和高智能計算機的進一步發展，對于算力和算力網絡提出了更高的要求，需加快推進波分復用光纖（WDM）、CPO、空芯光纖等新型光纖相關研究和應用探索。在51.2T交換機時代，CPO技術將憑借更快更穩定的光傳輸，保障網絡通信能夠滿足新時代的應用需求；空芯光纖已被驗證在高性能光通信中的可能性，存在超低時延和寬譜特性等潛在應用前景。
銅纜雙絞線的傳輸距離較短，且存在信號衰減等問題，在數據中心內僅用于設備管理和基礎設施設備通信，而不能作為高速傳輸介質使用。光纖利用光的全反射原理進行信號傳輸，具有速度快、低衰減、高帶寬等特性，通常傳輸距離100米以上就需要考慮光纖傳輸，且100G及以上的傳輸速率超過柜間級別的傳輸就基本只能使用光纖，如果采用單模光纖傳輸甚至可達到數公里。光纖常應于柜間、模塊間以及數據中心之間互聯，完全滿足了傳統電信業務機房和消費互聯網業務為主的數據中心互連需求。
普通非屏蔽銅纜的抗干擾性一般，數據傳輸容易被監控，僅需通過物理連接便可獲取傳輸號，甚至控制交互，且斷裂的銅纜只需拼接在一起即可繼續使用，不影響信號傳輸。但是屏蔽銅纜能夠有效避免干擾信號，提升銅纜的安全性。光纖中傳輸的光脈沖很難被檢測與監控，且檢測與監控成本巨大，斷裂的光纖需要特定的設備進行熔接和機械拼接，成本高，難度大。
400G，不僅僅是一個速率標識，它代表著一項帶技術的進步，對數據傳輸領域有著重要意義。要了解這些標準的特點，有必要了解命名方式。400G傳輸技術標準的命名規則如下，以SR結尾的表示多模傳輸，以DR、ER、LR、FR等結尾的通常是基于單模傳輸，CR是基于同軸的傳輸形式。在標準制定領域，400G的演進已經展現出了令人矚目的進展。
隨著國家“東數西算”重大工程的持續推進，數字中國的深入建設，電商、娛樂、教育、媒體等領域在信息化和人工智能大模型的興起，對于算力提出了更高的需求。隨著400G交換機商用逐漸普及，其更高的帶寬、更低的時延與更低的成本，有效解決了大容量電信提供商、大型數據中心以及企業關于流量持續增長帶來的諸多問題。
400G網絡在布線階段會依據單通道速率、調制方案、何種波分復用技術、傳輸距離、網絡傳輸接口形式、光纖類型、MTP/MPO系統的Pin針及極性、宜采用預端接布線系統、宜考慮智能系統AIM或DCIM進行管理等因素，采取不同的網絡布線設計。其中，主要影響布線設計的因素是傳輸距離。
400G通常有4種方式，一是單通道型，即端口與端口的簡單直接連接；二是四通道并行傳輸，即采用多個單通道的并行傳輸；三是多通道扇出/聚合，即光模塊端向下扇出多個單通道/多通道速率的端口；四是單通道內多波長并行傳輸，此連接方式主要用于多模型收發器。
400G網絡布線方案通常要先根據機房平面圖以及網絡拓撲圖來界定交換機端和服務器端的連接數量及對應的長度，明確配線架的密度和水平纜的類型，再按自下往上的順序進行端口需求分析，明確連接頭的類型與跳線的選擇，最后得出網絡布線傳輸方案。在高端數據中心建設當中，400G超高密度ENSPACE預端接光產品解決方案是較為成熟可靠的方案之一。
算力網絡將加快向800G、1.6T等下一代互聯速率演進。中國已啟動800G的標準化和測試研究。IEEE、OIF、IPEC、CCSA等組織目前正在加速推動800G標準研制工作。2019 年中國信通院與華為等啟動DCCNG項目，研究800G的關鍵技術與應用，并將部分成果應用到IEEE國際標準中；2021年，中國信通院聯合中國移動、中國電信、華為和思博倫等啟動800G測試研究項目。2022年發布的51.2T交換芯片支持64端口800Gb/s，標志著800G以太網的開發進入了實際的硬件階段。2023年，IEEE發布了第一版IEEE802.3df標準，該標準定義了800G以太網的物理層規范。同時，OIF也發布了224 Gb/s標準，為構建800G和1.6T系統提供了112 Gb/s和224 Gb/s通道的指導。按照行業趨勢中CPO2-3年的靜默期來看，1.6T網絡開發預計將在2025年完成。
中國算力網絡演進將逐步從算網協同、算網融合走向算網一體。首先，算網協同階段的核心目標在于優化算力網絡基礎設施布局，實現云計算與網絡資源的對接和協同。在這一階段，編排管理層和基礎設施層的算網設施仍然相互獨立，但可通過資源協同，向客戶層實現算網一體的產品輸出。
下一步是算網融合階段，“算”和“網”在基礎設施層初步融合，在編排管理層實現統一管理、編排、調度和運維，并在服務層繼續輸出一體化服務。這一階段，“算”和“網”在邏輯架構方面逐漸趨同，資源管理和服務調度互相融合，輸出真正意義的上的“算網產品”。算網一體是算力網絡的最終目標，將實現算、網在協議、形態的完全共生，打破技術邊界。從用戶視角來看，存儲、計算與網絡走向融合，用戶可以直接使用多層次、統一化的算力資源。
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