1. Az optikai modulipar fejlesztésének aktuális állapota és hajtóereje
Az optikai kommunikációs rendszer alapkomponenséént az optikai modul vállalja a fotoelektromos jelkonverzió kulcsfunkcióját. Fejlesztése közvetlenül előnyös a robbanásveszélyes igényekből, mint például az 5G, a felhőalapú számítástechnika, az AI számítástechnikai teljesítmény és az adatközpontok. Az ipari jelentések szerint a globális optikai modul piaci mérete várhatóan a 2022 -es 11 milliárd dollárról 2027 -ben több mint 20 milliárd dollárra növekszik, az éves összetett növekedési ráta pedig több mint 10%. Mint a világ egyik legnagyobb fogyasztói piacának, Kína piaci mérete elérte a $ 4-5 milliárd dollárt 2022 -ben, és a következő öt év növekedési üteme meghaladhatja a 15%-ot, ami messze meghaladja a globális átlagot.
Alapvető hajtóerő:
A számítási energiaigény növelése: AI nagy modellképzés és érvelés magasabb követelményeket teremt a nagysebességű adatátvitelre, elősegítve az ultra-nagysebességű modulok, például a 800 g és az 1,6T gyorsított megvalósítását.
Adatközpont bővítése: A globális ultra-nagy méretű adatközpont-felépítés (például a "East Data West Computing" projekt) elősegíti a nagy sűrűségű, alacsony teljesítményű optikai modulok iránti igényt.
5G Hálózati mélyítés: Az 5G bázisállomás Fronthaul/Midhaul/Backhaul hálózatok nagy sávszélességű, alacsony késleltetésű optikai modulokra támaszkodnak.
Szilícium fotonikai technológia áttörés: A szilícium-fotonikai technológia az optikai modulok következő generációjának alapvető irányává vált integrációja és olcsó előnyei révén.
2. Mainstream optikai modul modellek és alkalmazás forgatókönyvei
Az optikai modul modelleket a sebesség, a csomagolás, az átviteli távolság és az egyéb dimenziók szerint osztják, és a különféle specifikációkat a különféle forgatókönyvkövetelményekhez igazítják:
1. Osztva a sebességgel
100G/200G modul:
Alkalmazási forgatókönyvek: 5G bázisállomás Midhaul/Backhaul, Metropolitan Area Network, vállalati szintű adatközpont összekapcsolása.
Műszaki jellemzők: Támogatja a 10-80 km átvitelt, elfogadja a QSFP28 csomagolást, kompatibilis a CWDM/DWDM technológiával, és megfelel a közepes sávszélesség -követelményeknek.
Reprezentatív modellek: 100G QSFP28 LR4 (10 km), 100G QSFP28 ER4 (40km).
400g modul:
Alkalmazási forgatókönyvek: A nagy adatközpontok (például a levél-gerinc architektúra) belső összekapcsolása, az AI edzőcsoportok rövid távú átvitele.
Műszaki jellemzők: Leginkább a QSFP-DD vagy az OSFP csomagolást használva, amely támogatja az egyirányú/multi-módú optikai rostot, az energiafogyasztást kevesebb, mint 9W (a szilícium-fotonikai megoldásoknak jelentős előnyei vannak).
Reprezentatív modellek: 400G QSFP-DD DR4 (500M), 400G OSFP LR8 (10 km).
800g modul:
Alkalmazási forgatókönyvek: AI Computing Center GPU összekapcsolása, ultra nagy méretű adatközpont gerinchálózata.
Műszaki jellemzők: Szilícium-fotonika technológiával dominált, integrált egyhullámú 200g chip, támogatja az LPO (lineáris közvetlen meghajtó) technológiát az energiafogyasztás csökkentése érdekében, és alkalmazkodik a CPO (Co-Package) architektúrához.
Reprezentatív modellek: 800 g OSFP DR8 (500M), 800G OSFP 2 × FR4 (2km).
1.6T/3.2T modul (jövőbeli trend):
Alkalmazási forgatókönyvek: Következő generációs AI számítástechnikai klaszterek, ultra-hosszú távú összekapcsolás (DCI) az adatközpontok között.
Műszaki jellemzők: A szilícium-fotonika a vékonyrétegű lítium-niobát modulációs technológiával kombinálva támogatja a 200 g-nál több hullámhosszúságot, kompatibilis a CPO és az LPO megoldásokkal, és várhatóan 2026 után nagyszabású kereskedelemben kapható.
2. Osztályozás csomag típus szerint
SFP/SFP+: A 10 g alatti sebességekhez igazodik, és széles körben használják a vállalati hálózatok hozzáférési rétegében.
QSFP/QSFP28: A 40G/100G piacra összpontosít, és alkalmas az adatközpont -állványokon belüli kapcsolatokra.
QSFP-DD/OSFP: Támogatja a 400G/800G magas sebességeket, megfelel a nagy sűrűségű vezetékkövetelményeknek, és ez az AI adatközpontok mainstream megoldása.
3. Osztályozás átviteli mód szerint
Multimódus modul (850 nm hullámhossz): Rövid távolság (<2km) scenarios, such as interconnection between computer rooms in data centers.
Egyirányú modul (1310/1550NM hullámhossz): Hosszú távolság (10-200 km) forgatókönyvek, például a telekommunikációs gerinchálózatok és az adatok közötti központ átvitele.
Iii. Jövőbeli technológiai trendek és kihívások
Technológiai evolúciós irány:
Szilícium fotonikus integráció: Az Intel, a Zhongji Xuchuan és más gyártók tömeggyártású 800 g-os szilícium-fotonikus modulokkal rendelkeznek, és az 1,6T chips belépett az ellenőrzési szakaszba.
Intelligens menedzsment: Integrált öndiagnosztizálás és hiba figyelmeztető funkciók a hálózati működési és karbantartási hatékonyság javítása érdekében.
Alacsony teljesítményű kialakítás: Az LPO technológia 30%-kal csökkentheti az energiafogyasztást, és a CPO -megoldás tovább csökkenti az elektromos jelveszteséget.
Ipari kihívások:
Chip lokalizáció: A 25 g feletti nagysebességű optikai chipek továbbra is támaszkodnak az importra, és a hazai vállalatok, például az optikai alkatrészek és a Yuanjie technológia felgyorsítják az áttöréseket.
Szabványos egyesülés: A 800 g/1,6T modulok csomagolási és interfész protokolljai globális együttműködést igényelnek.
Iv. Következtetés
Az optikai modulipar a "Speed Revolution" és a "Technológiai iteráció" kettős hulláma. Rövid távon a 800 g modulok dominálnak az AI számítástechnikai infrastruktúrában; Közepes és hosszú távon az 1,6T és annál nagyobb modellek, a szilícium -fotonika és a CPO technológiai integráció lesz a parancsnoki magasság. A költség- és válaszadási sebesség előnyeivel a kínai vállalatok várhatóan tovább bővítik részesedését a nagysebességű piacon, ám továbbra is át kell lépniük a központi technológia szűk keresztmetszetén a nemzetközi verseny kezelése érdekében.
Hivatkozások: Ipari jelentések, műszaki fehér papírok, piaci elemzés.
