Optisten moduulien kasvu

Optisissa viestintäverkoissa optisilla moduuleilla on ratkaiseva rooli. Se on vastuussa sähköisten signaalien muuntamisesta optisiksi signaaleiksi ja vastaanotettujen optisten signaalien muuntamisesta takaisin sähköisiksi signaaleiksi, jolloin tiedon lähetys ja vastaanotto saadaan päätökseen. Siksi optiset moduulit ovat keskeinen teknologia yhdistämisessä ja nopean tiedonsiirron saavuttamisessa.

Tekoälyn kehittymisen myötä laskentatehokilpailusta on tullut uusi taistelukenttä teknologiayritysten välillä. Tärkeänä osana optista kuituviestintää, optiset moduulit ovat optoelektronisia laitteita, jotka toteuttavat valosähköisiä muunnoksia ja sähköoptisia muunnostoimintoja optisen signaalin siirtoprosessissa, ja niiden suorituskyky vaikuttaa suoraan tekoälyjärjestelmiin.

Optisista moduuleista on tullut tekoälyn laskentatehon välttämättömimmät laitteistokomponentit GPU:n, HBM:n, verkkokorttien ja kytkimien lisäksi. Tiedämme, että suuret mallit vaativat tehokasta laskentatehoa suurten tietomäärien käsittelyyn ja analysointiin. Optinen tietoliikenneverkko tarjoaa nopean ja tehokkaan tiedonsiirtotilan, joka on tärkeä perusta ja vankka perusta tämän valtavan laskentatarpeen tukemiselle.

ChatGPT julkaistiin 30. marraskuuta 2022, ja siitä lähtien on käynyt läpi maailmanlaajuinen villitys suuriin malleihin. Viime aikoina Sora, suuri kulttuuri- ja biologisten videoiden malli, on herättänyt innostusta markkinoilla, ja laskentatehon kysyntä on osoittamassa räjähdysmäistä kasvutrendiä. OpenAI:n julkaisema raportti osoittaa, että vuodesta 2012 lähtien tekoälyn koulutussovellusten laskentatehon kysyntä on kasvanut. on kaksinkertaistunut 3-4 kuukauden välein, ja vuodesta 2012 lähtien tekoälyn laskentateho on kasvanut yli 300 000 kertaa. Optisten moduulien luontaiset edut täyttävät epäilemättä täydellisesti tekoälyn tarpeet korkean suorituskyvyn ja sovellusten laajentamisen suhteen.

Optisella moduulilla on suuret nopeudet ja alhaiset latenssiominaisuudet, mikä voi tarjota tehokkaita tietojenkäsittelyominaisuuksia ja varmistaa samalla tiedonsiirron tehokkuuden. Ja optisen moduulin kaistanleveys on suuri, mikä tarkoittaa, että se voi käsitellä enemmän dataa samanaikaisesti. Pitkä siirtoetäisyys mahdollistaa nopean tiedonsiirron palvelinkeskusten välillä, mikä auttaa rakentamaan hajautettuja tekoälylaskentaverkkoja ja edistää tekoälyteknologian soveltamista laajemmilla aloilla.

Tekoälyaallon vetämänä Nvidian osakekurssi on noussut huimasti viimeisen kahden vuoden aikana. Ensinnäkin toukokuun 2023 lopussa markkina-arvo ylitti ensimmäistä kertaa biljoonan dollarin rajan. Vuoden 2024 alussa se saavutti markkina-arvon huippunsa, 2 biljoonaa dollaria.

Nvidian pelimerkit menevät kaupaksi. Äskettäin neljännen vuosineljänneksen tulosraportin mukaan neljännesvuosittainen liikevaihto saavutti ennätystason 22,1 miljardia dollaria, mikä on 22 % enemmän kuin kolmannella neljänneksellä ja 265 % viime vuoden vastaavasta ajanjaksosta, ja voitto kasvoi 769 %, mikä ylitti merkittävästi analyytikoiden odotukset. Nvidian tulotiedoissa palvelinkeskus on epäilemättä loistavin osasto. Tilastojen mukaan tekoälyyn keskittyneen divisioonan neljännen vuosineljänneksen liikevaihto nousi 18,4 miljardiin dollariin viime vuoden 3,6 miljardista dollarista, mikä tarkoittaa yli 400 prosentin vuotuista kasvua.

Ja synkronoituna Nvidian merkittävän kasvun kanssa, tekoälyn aallon katalysaattorina, jotkut kotimaiset optisten moduulien yritykset ovat saavuttaneet tietyn suorituskyvyn. Zhongji Xuchuangin liikevaihto oli 10,725 miljardia yuania vuonna 2023, mikä on 11,23 prosentin vuosikasvu; Nettotulos oli 2,181 miljardia juania, mikä on 78,19 % enemmän kuin vuotta aiemmin. Tianfu Communicationin liikevaihto vuonna 2023 oli 1,939 miljardia yuania, mikä on 62,07 % enemmän kuin vuotta aiemmin; Nettotulos oli 730 miljoonaa yuania, kasvua edellisvuodesta 81,14 %.

Tekoälyn tekoälyn laskentatehon optisten moduulien kasvavan kysynnän lisäksi myös datakeskusten rakentamisen kysyntä kasvaa.

Konesaliverkkoarkkitehtuurin näkökulmasta olemassa oleviin 100G-ratkaisuihin perustuen samankokoisten konesalien estävän verkon läpikulkukyvyn täyttäminen vaatii lisää portteja, lisää telinetilaa palvelimille ja kytkimille sekä lisää palvelintelinetilaa. Nämä ratkaisut eivät ole kustannustehokkaita ja johtavat verkkoarkkitehtuurin geometriseen monimutkaisuuteen.

Siirtyminen 100G:stä 400G:hen on kustannustehokkaampi tapa lisätä kaistanleveyttä datakeskuksiin ja samalla vähentää verkkoarkkitehtuurin monimutkaisuutta.

Markkinaennuste 400 G:n ja sitä suuremman nopeuden optisista moduuleista

Light Countingin ennusteen mukaan 400G:n ja 800G:n vastaavista tuotteista SR/FR-sarja on tärkein kasvutuote palvelinkeskuksille ja Internet-keskuksille:

On ennustettu, että 400 Gt:n nopeuden optisia moduuleja otetaan käyttöön suuressa mittakaavassa vuonna 2023, ja ne vievät suurimman osan optisten moduulien (40 Gt ja enemmän) myyntituloista vuonna 2025:

Data sisältää kaikki ICP- ja yrityspalvelinkeskukset

Kiinassa Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai ja muut suuret kotimaiset Internet-valmistajat, vaikka heidän datakeskusten nykyistä arkkitehtuuria hallitsevat edelleen 25G- tai 56G-portit, seuraavan sukupolven suunnittelu viittaa yhdessä 112G SerDes -pohjaiseen nopeaan sähköverkkoon. käyttöliittymät.

Tieteen ja tekniikan jatkuvan kehityksen myötä 5G-verkosta on tullut yksi tämän päivän viestinnän kuumista aiheista. 5G-teknologia ei ainoastaan ​​tarjoa meille nopeampia tiedonsiirtonopeuksia, vaan tukee myös enemmän yhteyksiä laitteiden välillä, mikä luo enemmän mahdollisuuksia tulevaisuuden älykkäille kaupungeille, autonomisille ajoneuvoille ja esineiden internetille. 5G-verkon takana on kuitenkin monia keskeisiä teknologioita ja laitetukea, joista yksi on optinen moduuli.

Suuremman kaistanleveyden optista moduulia käytetään yhdistämään 5G RF -etätukiaseman DU ja AAU. 4G-aikakaudella BBU oli tukiasemien kantataajuusprosessointiyksikkö, kun taas RRU oli radiotaajuusyksikkö. Lähetyshäviön vähentämiseksi BBU:n ja RRU:n välillä käytettiin usein optista kuituyhteyttä, joka tunnetaan myös eteenpäin lähetysmenetelmänä. 5G-aikakaudella langattomat liityntäverkot ovat täysin pilvipohjaisia, ja niissä on keskitetty langaton liityntäverkko (C-RAN). C-RAN tarjoaa uuden ja tehokkaan vaihtoehtoisen ratkaisun. Operaattorit voivat virtaviivaistaa kullekin solukkotukiasemalle tarvittavien laitteiden määrää C-RAN:n avulla ja tarjota toimintoja, kuten CU-pilvikäyttöönoton, resurssien virtualisoinnin pooleihin ja verkon skaalautuvuuden.

5G-etupään lähetys käyttää suurempikapasiteettisia optisia moduuleja. Tällä hetkellä 4G LTE -tukiasemat käyttävät pääasiassa 10G optisia moduuleja. 5G:n korkea taajuusspektri ja suuri kaistanleveys sekä MassiveMIMO-teknologian käyttö edellyttävät ultralaajakaistaista optista moduuliviestintää. Tällä hetkellä C-RAN yrittää vähentää CPRI-rajapinnan nopeutta siirtämällä DU:n fyysisen kerroksen AAU-osaan, mikä vähentää suuren kaistanleveyden optisten moduulien kysyntää ja mahdollistaa 25G/100G optisten moduulien täyttävän erittäin suuren kaistanleveyden siirtovaatimukset. tulevaisuuden 5G "korkeataajuinen" viestintä. Siksi tulevassa C-RAN-kehyksen tukiasemien rakentamisessa 100G optisilla moduuleilla on suuri potentiaali.

5G-tukiaseman käyttöönotto

Määrän kasvu: Perinteisessä tukiasemajärjestelmässä, jossa yksi DU yhdistää 3 AAU:ta, tarvitaan 12 optista moduulia; Hyväksytty morfismi kysyntä tukiaseman optisen moduulin taajuuden tavoittavuustekniikka kasvaa entisestään. Oletetaan, että tässä kaaviossa yksi DU yhdistää 5 AAU:ta, tarvitaan 20 optista moduulia.

Yhteenveto:

LightCountingin mukaan kymmenen suurimman maailmanlaajuisen optisten moduulien myyjän joukossa vuonna 2010 oli vain yksi kotimainen valmistaja, Wuhan Telecom Devices. Vuonna 2022 listalla olevien kiinalaisten valmistajien määrä nousi seitsemään, ja Zhongji Xuchuang ja Coherent olivat tasan kärjessä; Kiinalaiset valmistajat ovat kasvattaneet markkinaosuuttaan optisissa komponenteissa ja moduuleissa vuoden 2010 15 prosentista 50 prosenttiin vuonna 2021.

Tällä hetkellä kotimainen optinen moduuli kolme Jiji Xuchuang, Tianfu viestintä ja uusi Yisheng, markkina-arvo oli 140 miljardia yuania, 60 miljardia yuania, 55 miljardia yuania, joista johtava Zhongji Xuchuang markkina-arvo yli edellisen maailmanlaajuisen optisten moduulien teollisuuden ensimmäinen Coherent (viime markkina-arvo noin 63 miljardia yuania), virallisesti maailman ensimmäinen veli asema.

Nousevien sovellusten, kuten 5G:n, tekoälyn ja datakeskusten, räjähdysmäinen kasvu seisoo kärjessä, ja kotimaisen optisten moduulien teollisuuden tulevaisuus on ennakoitavissa.