1. Trenutni status i pokretačka snaga razvoja industrije optičke module
Kao osnovna komponenta optičkog komunikacijskog sistema, optički modul poduzima ključnu funkciju fotoelektrične konverzije signala. Njegov razvoj direktno koristi od eksplozivne potražnje u poljima kao što su 5G, Cloud Computing, AI računarsko napajanje i podatkovni centri. Prema izveštajima u industriji, očekuje se da će veličina tržišta optičke module rasti od 11 milijardi američkih dolara u 2022. na više od 20 milijardi američkih dolara 2027. godine, sa godišnjom stopom složene raste više od 10%. Kao jedno od najvećih svjetskih tržišta potrošača, kineska tržišna veličina dostigla je američka dolara {4-5 milijardu 2022. godine, a stopa rasta u narednih pet godina može dostići više od 15%, daleko veće od globalnog prosjeka.
Osnovna pokretačka snaga:
Prenapona u računarstvu Potraga: AI Veliki model obuka i obrazloženje izloženo je veće zahtjeve za velike brzine prijenosa podataka, promovirajući ubrzanu primjenu ultra brzih modula poput 800g i 1.6t.
Proširenje podatkovnog centra: Globalna konstrukcija centralnog centra u ultra velikim razmjerima (poput projekta "Istočna Data West Computing") pokreće potražnju za visokom gustoćom, optičkim modulima niske snage.
5G Mreža za produbljivanje: 5G bazne stanice Fronthaul / Midhaul / Backhaul mreže oslanjaju se na visoke širine, niske latency optičke module.
Silicijumsko-fotonička tehnologija proboj: Silikonska fotonička tehnologija postala je osnovna smjera sljedeće generacije optičkih modula kroz svoju integraciju i subnjačke prednosti.
2. Mainstream optički modeli i scenariji aplikacija
Modeli optičkih modula podijeljeni su prema brzini, ambalaži, prenosničkoj udaljenosti i drugim dimenzijama, a različite specifikacije prilagođene su raznim potrebama scenarija:
1. Podijeljeno brzinom
100g / 200g modul:
Scenariji aplikacija: bazna stanica 5g Midhaul / Backhaul, Mreža mitropolita, Interkonekcija podataka o nivou preduzeća.
Tehničke karakteristike: Podržava 10-80 KM prijenos, prihvaća QSFP28 ambalažu, kompatibilan je sa CWDM / DWDM tehnologijom i zadovoljava zahtjeve srednje širine pojasa.
Predstavnici Modeli: 100g QSFP28 LR4 (10km), 100g QSFP28 ER4 (40km).
400g modul:
Scenariji aplikacija: Interna interkonekcija velikih podataka (poput arhitekture kralježnice listova), prenos kratkog stanja klastera AI obuke.
Tehničke karakteristike: Uglavnom upotrebom QSFP-DD ili OSFP pakovanja, podržavajući jedno režiku / više režima optičkog vlakana, potrošnja energije manje od 9W (silikonska fotonička rešenja imaju značajne prednosti).
Reprezentativni modeli: 400g QSFP-dd DR4 (500m), 400g OSFP LR8 (10km).
800g modul:
Scenariji aplikacija: AI Computing Center GPU interkonekcija, Ultra-Velikog baljbodne mreže podataka.
Tehničke karakteristike: SILICON Photonics tehnologija koja dominira, integrirani jedno talas 200g čip, podržava LPO tehnologiju LPO (linearnog direktnog pogona za smanjenje potrošnje energije i prilagođava se CPO (Co-paketu) arhitekturu.
Reprezentativni modeli: 800g OSFP DR8 (500m), 800g OSFP 2 × FR4 (2km).
1.6T / 3.2T modul (budući trend):
Scenariji aplikacija: AI kompjuterijski klasteri sljedeći generacija, ultra-dugim međugradskim međusobnim vezama (DCI) između prenosnih centara.
Tehničke karakteristike: Silicon Photonics u kombinaciji s tankim filmom Tehnologija litijum Niobate, podržava stope sa jednim talasnim dužinama više od 200g, kompatibilne sa CPO i LPO rješenjima, a očekuje se da će biti komercijalno dostupna u velikoj mjeri nakon 2026.
2. Klasifikacija prema vrsti paketa
SFP / SFP +: prilagođava se stopama ispod 10g i široko se koristi u pristupnom sloju preduzeća mreža.
QSFP / QSFP28: Fokusira se na tržištu od 40 g / 100g i pogodno je za veze u okviru regala podataka.
QSFP-DD / OSFP: Podržava visoke stope 400g / 800g, ispunjava zahtjeve za ožičenje visoke gustoće i je glavno rješenje za AI podatkovne centre.
3. Klasifikacija prema načinu prijenosa
Multimodni modul (850nm talasna dužina): kratka udaljenost (<2km) scenarios, such as interconnection between computer rooms in data centers.
Jedan modul modula (1310 / 1550nm talasna dužina): scenariji na velike udaljenosti ({{10-200 KM), poput telekomunikacijskog baljnih mreža i prijenosa centra podataka.
III. Budući tehnološki trendovi i izazovi
Smjer evolucije tehnologije:
Silikonska fotonska integracija: Intel, Zhongji Xuchuan i drugi proizvođači imaju masovno proizvedene 800g silikonskih fotonskih modula, a 1,6T čips ušao u fazu verifikacije.
Inteligentno upravljanje: Integrirana samo-dijagnostika i funkcije upozorenja o grešci za poboljšanje rada i efikasnosti održavanja.
Dizajn niske snage: LPO tehnologija može smanjiti potrošnju energije za 30%, a CPO rješenje dodatno smanjuje gubitak električnog signala.
Industrijski izazovi:
Lokalizacija čipa: brzi optički čipovi iznad 25g i dalje se oslanja na uvoz, a domaćim kompanijama kao što su optičke komponente i Yuanjie tehnologija ubrzavaju proboj.
Standardno ujedinjenje: Protokoli ambalaže i sučelja od 800g / 1.6T modula zahtijevaju globalnu suradnju.
IV. Zaključak
Industrija optičkog modula nalazi se u dvostrukim valovima "brzine revolucije" i "tehnološke iteracije". U kratkom roku, 800g modula dominirat će AI računarskom infrastrukturom; U srednjem i dugoročnom, 1.6t i iznad modela, silicijumske fotonike i integracije CPO tehnologije postat će zapovjedničke visine. Sa prednostima brzine troškova i odziva, očekuje se da će kineske kompanije dalje proširiti svoj udio na tržištu velike brzine, ali trebaju nastaviti da se probijaju kroz grdnoj tehnologiji da bi se nosile sa međunarodnom konkurencijom.
Reference: Izvještaji o industriji, tehnički bijeli papiri, analiza tržišta.
