Օպտիկական մոդուլների աճ

Օպտիկական կապի ցանցերում օպտիկական մոդուլները վճռորոշ դեր են խաղում: Այն պատասխանատու է էլեկտրական ազդանշանները օպտիկական ազդանշանների փոխակերպելու և ստացված օպտիկական ազդանշանները նորից էլեկտրական ազդանշանների վերածելու համար՝ դրանով իսկ ավարտելով տվյալների փոխանցումն ու ընդունումը: Հետևաբար, օպտիկական մոդուլները հիմնական տեխնոլոգիան են միացման և արագ տվյալների փոխանցման համար:

Արհեստական ​​ինտելեկտի զարգացման հետ մեկտեղ հաշվողական ուժի մրցակցությունը դարձել է նոր մարտադաշտ տեխնոլոգիական ընկերությունների ըմբշամարտի համար: Որպես օպտիկական մանրաթելային հաղորդակցության կարևոր մաս, օպտիկական մոդուլները օպտոէլեկտրոնային սարքեր են, որոնք իրականացնում են ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման և էլեկտրաօպտիկական փոխակերպման գործառույթները օպտիկական ազդանշանի հաղորդման գործընթացում, և դրանց կատարումն ուղղակիորեն ազդում է AI համակարգերի վրա:

Օպտիկական մոդուլները դարձել են AI հաշվողական հզորության ամենաանփոխարինելի ապարատային բաղադրիչները, բացի GPU-ից, HBM-ից, ցանցային քարտերից և անջատիչներից: Մենք գիտենք, որ մեծ մոդելները պահանջում են հզոր հաշվողական ուժ՝ մեծ քանակությամբ տվյալներ մշակելու և վերլուծելու համար: Օպտիկական կապի ցանցը ապահովում է տվյալների փոխանցման բարձր արագությամբ և արդյունավետ ռեժիմ, որը կարևոր հիմք և ամուր հիմք է այս հսկայական հաշվողական պահանջարկը ապահովելու համար:

2022 թվականի նոյեմբերի 30-ին ChatGPT-ը թողարկվեց, և այդ ժամանակից ի վեր մեծ մոդելների նկատմամբ համաշխարհային մոլուցք է տարածվել: Վերջերս Sora-ն՝ մշակութային և կենսաբանական տեսանյութերի մեծ մոդելը, առաջացրել է շուկայի ոգևորությունը, և հաշվողական հզորության պահանջարկը ցույց է տալիս էքսպոնենցիալ աճի միտում: OpenAI-ի հրապարակած զեկույցը ցույց է տալիս, որ 2012 թվականից ի վեր հաշվողական էներգիայի պահանջարկը AI ուսուցման հավելվածների համար: կրկնապատկվել է յուրաքանչյուր 3-4 ամիսը մեկ, իսկ 2012 թվականից ի վեր AI հաշվողական հզորությունն աճել է ավելի քան 300000 անգամ: Օպտիկական մոդուլների ներհատուկ առավելությունները, անկասկած, կատարելապես համապատասխանում են AI-ի կարիքներին՝ բարձր արդյունավետությամբ հաշվողական աշխատանքի և հավելվածների ընդլայնման առումով:

Օպտիկական մոդուլն ունի բարձր արագություն և ցածր հետաձգման բնութագրեր, որոնք կարող են ապահովել տվյալների մշակման հզոր հնարավորություններ՝ միաժամանակ ապահովելով տվյալների փոխանցման արդյունավետությունը: Իսկ օպտիկական մոդուլի թողունակությունը մեծ է, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է միաժամանակ մշակել ավելի շատ տվյալներ։ Հաղորդման երկար հեռավորությունը հնարավոր է դարձնում տվյալների կենտրոնների միջև տվյալների արագ փոխանակումը, որն օգնում է կառուցել AI հաշվողական ցանցեր և նպաստում է AI տեխնոլոգիաների կիրառմանը ոլորտների ավելի լայն շրջանակում:

Վերջին երկու տարում, պայմանավորված արհեստական ​​ինտելեկտի ալիքով, Nvidia-ի բաժնետոմսերի գինը բարձրացել է: Նախ, 2023 թվականի մայիսի վերջին շուկայական կապիտալիզացիան առաջին անգամ գերազանցեց տրիլիոն դոլարի նշագիծը։ 2024 թվականի սկզբին այն հասել է 2 տրիլիոն դոլարի շուկայական արժեքի գագաթնակետին։

Nvidia-ի չիպսերը խելագարի պես վաճառվում են։ Չորրորդ եռամսյակի շահույթի վերջին հաշվետվության համաձայն՝ եռամսյակային եկամուտը հասել է ռեկորդային 22,1 մլրդ դոլարի՝ 22%-ով ավելի երրորդ եռամսյակի և 265%-ով նախորդ տարվա նույն ժամանակահատվածի համեմատ, իսկ շահույթն աճել է 769%-ով՝ զգալիորեն գերազանցելով վերլուծաբանների սպասումները: Nvidia-ի եկամուտների տվյալների մեջ տվյալների կենտրոնը, անկասկած, ամենափայլուն բաժինն է: Վիճակագրության համաձայն, արհեստական ​​ինտելեկտի վրա կենտրոնացած ստորաբաժանման չորրորդ եռամսյակի վաճառքներն աճել են մինչև 18,4 միլիարդ դոլար՝ անցյալ տարվա 3,6 միլիարդ դոլարից, տարեկան աճը ավելի քան 400 տոկոսով:

Եվ համաժամանակացնելով Nvidia-ի ուշագրավ աճը, արհեստական ​​ինտելեկտի ալիքի կատալիզացիայի ներքո, որոշ ներքին օպտիկական մոդուլային ձեռնարկություններ հասել են որոշակի արդյունավետության: Չժոնջի Սյուչուանգը 2023 թվականին հասել է 10,725 միլիարդ յուանի եկամուտի՝ տարեկան աճը 11,23 տոկոսով; Զուտ շահույթը կազմել է 2,181 մլրդ յուան՝ տարեկան կտրվածքով աճելով 78,19%-ով։ Tianfu Communication-ը 2023 թվականին հասել է 1,939 միլիարդ յուանի եկամուտի, տարեկան աճը` 62,07%; Զուտ շահույթը կազմել է 730 մլն յուան՝ տարեկան կտրվածքով աճելով 81,14%-ով։

Բացի արհեստական ​​ինտելեկտի AI հաշվողական հզորության մեջ օպտիկական մոդուլների աճող պահանջարկից, աճում է նաև տվյալների կենտրոնների կառուցման պահանջարկը:

Տվյալների կենտրոնների ցանցային ճարտարապետության տեսանկյունից՝ հիմնված գոյություն ունեցող 100G լուծումների վրա, նույն չափի տվյալների կենտրոնների չարգելափակող ցանցի թողունակությունը բավարարելը պահանջում է ավելի շատ նավահանգիստներ, ավելի շատ դարակային տարածք սերվերների և անջատիչների համար և ավելի շատ սերվերի դարակների տարածություն: Այս լուծումները ծախսարդյունավետ չեն և հանգեցնում են ցանցի ճարտարապետության բարդության երկրաչափական աճի:

100G-ից մինչև 400G տեղափոխումը տվյալների կենտրոններ ավելի շատ թողունակություն ներարկելու ավելի ծախսարդյունավետ միջոց է, միաժամանակ նվազեցնելով ցանցի ճարտարապետության բարդությունը:

400G և ավելի արագությամբ օպտիկական մոդուլների շուկայական կանխատեսում

Համաձայն Light Counting-ի 400G և 800G հարակից արտադրանքների կանխատեսման՝ SR/FR շարքը տվյալների կենտրոնների և ինտերնետ կենտրոնների համար աճի հիմնական արտադրանքն է.

Կանխատեսվում է, որ 400G արագությամբ օպտիկական մոդուլները կտեղակայվեն մասշտաբով 2023 թվականին և կզբաղեցնեն օպտիկական մոդուլների վաճառքից եկամտի մեծ մասը (40G և ավելի բարձր դրույքաչափեր) 2025 թվականին.

Տվյալները ներառում են բոլոր ICP և ձեռնարկությունների տվյալների կենտրոնները

Չինաստանում Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai և այլ խոշոր ինտերնետ արտադրողներ, չնայած նրանց տվյալների կենտրոնների ներկայիս ճարտարապետությանը դեռևս գերակշռում են 25G կամ 56G նավահանգիստները, հաջորդ սերնդի պլանավորումը համատեղ մատնանշում է 112G SerDes-ի վրա հիմնված գերարագ էլեկտրականությունը: ինտերֆեյսներ.

Գիտության և տեխնոլոգիաների շարունակական առաջընթացի պայմաններում 5G ցանցը դարձել է այսօրվա հաղորդակցության ոլորտում ամենաթեժ թեմաներից մեկը։ 5G տեխնոլոգիան ոչ միայն մեզ կտրամադրի տվյալների փոխանցման ավելի արագ արագություններ, այլ նաև կաջակցի սարքերի միջև ավելի շատ կապեր՝ այդպիսով ավելի շատ հնարավորություններ ստեղծելով ապագա խելացի քաղաքների, ինքնավար մեքենաների և իրերի ինտերնետի համար: Այնուամենայնիվ, 5G ցանցի հետևում կան բազմաթիվ հիմնական տեխնոլոգիաներ և սարքավորումների աջակցություն, որոնցից մեկը օպտիկական մոդուլն է:

Ավելի մեծ թողունակությամբ օպտիկական մոդուլ կօգտագործվի 5G ՌԴ հեռակառավարման բազային կայանի DU-ն և AAU-ն միացնելու համար: 4G-ի դարաշրջանում BBU-ն բազային կայանների բազայի մշակման միավորն էր, մինչդեռ RRU-ն ռադիոհաճախականության միավորն էր: BBU-ի և RRU-ի միջև հաղորդման կորուստը նվազեցնելու համար հաճախ օգտագործվում էր օպտիկական մանրաթելային միացում, որը նաև հայտնի է որպես առաջ փոխանցման սխեման: 5G-ի դարաշրջանում անլար հասանելիության ցանցերը լիովին կհիմնվեն ամպի վրա՝ կենտրոնացված անլար հասանելիության ցանցով (C-RAN): C-RAN-ն առաջարկում է նոր և արդյունավետ այլընտրանքային լուծում: Օպերատորները կարող են պարզեցնել յուրաքանչյուր բջջային բազային կայանի համար պահանջվող սարքերի քանակը C-RAN-ի միջոցով և ապահովել այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են CU ամպի տեղակայումը, ռեսուրսների վիրտուալացումը լողավազաններում և ցանցի մասշտաբայնությունը:

5G ճակատային փոխանցումը կօգտագործի ավելի մեծ հզորությամբ օպտիկական մոդուլներ: Ներկայումս 4G LTE բազային կայանները հիմնականում օգտագործում են 10G օպտիկական մոդուլներ։ 5G-ի բարձր հաճախականության սպեկտրի և բարձր թողունակության բնութագրերը, զուգորդված MassiveMIMO տեխնոլոգիայի կիրառմամբ, պահանջում են գերլայնաշերտ օպտիկական մոդուլի հաղորդակցություն: Ներկայումս C-RAN-ը փորձում է նվազեցնել CPRI ինտերֆեյսի արագությունը՝ DU-ի ֆիզիկական շերտը տեղափոխելով AAU բաժին՝ դրանով իսկ նվազեցնելով բարձր թողունակության օպտիկական մոդուլների պահանջարկը և հնարավորություն տալով 25G/100G օպտիկական մոդուլներին բավարարել գերբարձր թողունակության փոխանցման պահանջները: ապագա 5G «բարձր հաճախականության» կապի մասին: Հետևաբար, C-RAN շրջանակային բազային կայանների ապագա կառուցման ժամանակ 100G օպտիկական մոդուլները մեծ ներուժ կունենան:

5G բազային կայանի տեղակայում

Թվի ավելացում. ավանդական բազային կայանի սխեմայով մեկ DU միացնող 3 AAU, պահանջվում է 12 օպտիկական մոդուլ; Ընդունված մորֆիզմ, հաճախականության հասնելու տեխնոլոգիայի բազային կայանի օպտիկական մոդուլի պահանջարկն էլ ավելի կաճի: Մենք ենթադրում ենք, որ այս սխեմայում մեկ DU-ն միացնում է 5 AAU, պահանջվում է 20 օպտիկական մոդուլ:

Ամփոփում:

Ըստ LightCounting-ի՝ 2010 թվականին օպտիկական մոդուլների վաճառքի համաշխարհային մատակարարների տասնյակում կար միայն մեկ տեղական արտադրող՝ Wuhan Telecom Devices-ը: 2022 թվականին ցուցակում չինական արտադրողների թիվն ավելացել է մինչև 7-ի, ընդ որում Zhongji Xuchuang-ը և Coherent-ը հավասարվել են առաջին հորիզոնականին. Չինացի արտադրողները մեծացրել են իրենց շուկայական մասնաբաժինը օպտիկական բաղադրիչների և մոդուլների 15%-ից 2010 թվականին մինչև 50% 2021 թվականին:

Ներկայում ներքին օպտիկական մոդուլը երեք Jiji Xuchuang, Tianfu կապի և նոր Yisheng, շուկայական արժեքը հասել է 140 միլիարդ յուան, 60 միլիարդ յուան, 55 միլիարդ յուան, որից առաջատար Zhongji Xuchuang-ը շուկայական արժեքից դուրս է նախորդ համաշխարհային օպտիկական մոդուլի արդյունաբերությունից: առաջին Coherent (վերջին շուկայական արժեքը մոտ 63 միլիարդ յուան), պաշտոնապես աշխարհում առաջին եղբայր պաշտոնը:

Զարգացող հավելվածների պայթյունավտանգ աճը, ինչպիսիք են 5G-ը, AI-ն և տվյալների կենտրոնները, կանգնած է tuyere-ի վրա, և ներքին օպտիկական մոդուլների արդյունաբերության ապագան կանխատեսելի է: