Pertumbuhan modul optik

Dalam jaringan komunikasi optik, modul optik memainkan peran penting. Ia bertanggung jawab untuk mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik dan mengubah sinyal optik yang diterima kembali menjadi sinyal listrik, sehingga menyelesaikan transmisi dan penerimaan data. Oleh karena itu, modul optik adalah teknologi utama untuk menghubungkan dan mencapai transmisi data berkecepatan tinggi.

Dengan berkembangnya kecerdasan buatan, persaingan kekuatan komputasi telah menjadi medan pertempuran baru antar perusahaan teknologi. Sebagai bagian penting dari komunikasi serat optik, modul optik adalah perangkat optoelektronik yang mewujudkan fungsi konversi fotolistrik dan konversi elektro-optik dalam proses transmisi sinyal optik, dan kinerjanya berdampak langsung pada sistem AI.

Modul optik telah menjadi komponen perangkat keras yang paling diperlukan dalam daya komputasi AI selain GPU, HBM, kartu jaringan, dan switch. Kita tahu bahwa model besar memerlukan daya komputasi yang kuat untuk memproses dan menganalisis data dalam jumlah besar. Jaringan komunikasi optik menyediakan mode transmisi data berkecepatan tinggi dan efisien, yang merupakan landasan penting dan dasar yang kokoh untuk mendukung permintaan komputasi yang besar ini.

Pada tanggal 30 November 2022, ChatGPT dirilis, dan sejak itu, kegemaran global terhadap model-model besar mulai melanda. Baru-baru ini, Sora, model besar untuk video budaya dan biologi, telah memicu antusiasme pasar, dan permintaan daya komputasi menunjukkan tren pertumbuhan eksponensial. Laporan yang dirilis oleh OpenAI menunjukkan bahwa sejak tahun 2012, permintaan daya komputasi untuk aplikasi pelatihan AI meningkat dua kali lipat setiap 3-4 bulan, dan sejak tahun 2012, kekuatan komputasi AI telah tumbuh lebih dari 300.000 kali lipat. Keunggulan yang melekat pada modul optik tidak diragukan lagi secara sempurna memenuhi kebutuhan AI dalam hal kinerja komputasi berkinerja tinggi dan perluasan aplikasi.

Modul optik memiliki karakteristik kecepatan tinggi dan latensi rendah, yang dapat memberikan kemampuan pemrosesan data yang kuat sekaligus memastikan efisiensi transmisi data. Dan bandwidth modul optiknya besar, yang berarti dapat memproses lebih banyak data secara bersamaan. Jarak transmisi yang jauh memungkinkan pertukaran data berkecepatan tinggi antar pusat data, sehingga membantu membangun jaringan komputasi AI terdistribusi dan mendorong penerapan teknologi AI di berbagai bidang.

Dalam dua tahun terakhir, didorong oleh gelombang AI, harga saham Nvidia melonjak. Pertama, pada akhir Mei 2023, kapitalisasi pasar untuk pertama kalinya melampaui angka triliun dolar. Pada awal tahun 2024, nilai pasarnya mencapai puncak $2 triliun.

Chip Nvidia laris manis. Menurut laporan pendapatan kuartal keempat baru-baru ini, pendapatan kuartal mencapai rekor $22,1 miliar, naik 22% dari kuartal ketiga dan 265% dari periode yang sama tahun lalu, dan laba meningkat 769%, secara signifikan mengalahkan ekspektasi para analis. Dalam data pendapatan Nvidia, pusat data tidak diragukan lagi merupakan departemen yang paling bersinar. Menurut statistik, penjualan kuartal keempat divisi yang berfokus pada AI ini melonjak menjadi $18,4 miliar dari $3,6 miliar tahun lalu, tingkat pertumbuhan tahunan lebih dari 400 persen.

Dan selaras dengan pertumbuhan Nvidia yang luar biasa, di bawah katalis gelombang kecerdasan buatan, beberapa perusahaan modul optik dalam negeri telah mencapai kinerja tertentu. Zhongji Xuchuang mencapai pendapatan sebesar 10,725 miliar yuan pada tahun 2023, meningkat dari tahun ke tahun sebesar 11,23%; Laba bersihnya adalah 2,181 miliar yuan, meningkat dari tahun ke tahun sebesar 78,19%. Tianfu Communication mencapai pendapatan sebesar 1,939 miliar yuan pada tahun 2023, meningkat dari tahun ke tahun sebesar 62,07%; Laba bersihnya mencapai 730 juta yuan, meningkat dari tahun ke tahun sebesar 81,14%.

Selain meningkatnya permintaan modul optik dalam daya komputasi kecerdasan buatan (AI), permintaan akan pembangunan pusat data juga meningkat.

Dari perspektif arsitektur jaringan pusat data, berdasarkan solusi 100G yang ada, memenuhi throughput jaringan non-blocking dari pusat data dengan ukuran yang sama memerlukan penambahan lebih banyak port, lebih banyak ruang rak untuk server dan switch, dan lebih banyak ruang rak server. Solusi ini tidak hemat biaya dan menyebabkan peningkatan geometrik dalam kompleksitas arsitektur jaringan.

Migrasi dari 100G ke 400G adalah cara yang lebih hemat biaya untuk menyuntikkan lebih banyak bandwidth ke pusat data, sekaligus mengurangi kompleksitas arsitektur jaringan.

Prakiraan pasar modul optik berkecepatan 400G ke atas

Menurut prediksi Light Counting untuk produk terkait 400G dan 800G, seri SR/FR adalah produk pertumbuhan utama untuk pusat data dan pusat Internet:

Modul optik dengan kecepatan 400G diperkirakan akan diterapkan dalam skala besar pada tahun 2023, dan akan menempati sebagian besar pendapatan penjualan modul optik (dengan kecepatan 40G ke atas) pada tahun 2025:

Data mencakup semua ICP dan pusat data perusahaan

Di Tiongkok, Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai, dan produsen Internet besar domestik lainnya, meskipun arsitektur pusat data mereka saat ini masih didominasi oleh port 25G atau 56G, perencanaan generasi berikutnya bersama-sama menunjuk pada listrik berkecepatan tinggi berbasis SerDes 112G. antarmuka.

Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan, jaringan 5G telah menjadi salah satu topik hangat di bidang komunikasi saat ini. Teknologi 5G tidak hanya memberi kita kecepatan transfer data yang lebih cepat, namun juga mendukung lebih banyak koneksi antar perangkat, sehingga menciptakan lebih banyak kemungkinan untuk kota pintar, kendaraan otonom, dan Internet of Things di masa depan. Namun di balik jaringan 5G, terdapat banyak teknologi dan peralatan pendukung utama, salah satunya adalah modul optik.

Modul optik dengan bandwidth yang lebih tinggi akan digunakan untuk menghubungkan DU dan AAU dari stasiun pangkalan jarak jauh 5G RF. Di era 4G, BBU merupakan unit pemrosesan baseband dari BTS, sedangkan RRU adalah unit frekuensi radio. Untuk mengurangi kehilangan transmisi antara BBU dan RRU, sambungan serat optik, yang juga dikenal sebagai skema transmisi maju, sering digunakan. Di era 5G, jaringan akses nirkabel akan sepenuhnya berbasis cloud, dengan jaringan akses nirkabel terpusat (C-RAN). C-RAN memberikan solusi alternatif baru dan efisien. Operator dapat menyederhanakan jumlah perangkat yang diperlukan untuk setiap stasiun pangkalan seluler melalui C-RAN dan menyediakan fungsi seperti penerapan cloud CU, virtualisasi sumber daya ke dalam kumpulan, dan skalabilitas jaringan.

Transmisi front-end 5G akan menggunakan modul optik berkapasitas lebih besar. Saat ini, BTS 4G LTE sebagian besar menggunakan modul optik 10G. Spektrum frekuensi tinggi dan karakteristik bandwidth tinggi 5G, ditambah dengan penggunaan teknologi MassiveMIMO, memerlukan komunikasi modul optik ultra wideband. Saat ini, C-RAN berupaya mengurangi kecepatan antarmuka CPRI dengan memigrasikan lapisan fisik DU ke bagian AAU, sehingga mengurangi permintaan modul optik bandwidth tinggi dan memungkinkan modul optik 25G/100G memenuhi persyaratan transmisi bandwidth ultra-tinggi komunikasi "frekuensi tinggi" 5G di masa depan. Oleh karena itu, dalam pembangunan stasiun pangkalan kerangka C-RAN di masa depan, modul optik 100G akan memiliki potensi besar.

Penyebaran stasiun pangkalan 5G

Peningkatan jumlah: Dalam skema stasiun pangkalan tradisional dengan satu DU yang menghubungkan 3 AAU, diperlukan 12 modul optik; Mengadopsi morfisme, permintaan modul optik stasiun pangkalan teknologi jangkauan frekuensi akan semakin meningkat. Kami berasumsi bahwa dalam skema ini, satu DU menghubungkan 5 AAU, diperlukan 20 modul optik.

Ringkasan:

Menurut LightCounting, di antara sepuluh pemasok penjualan modul optik global pada tahun 2010, hanya ada satu produsen dalam negeri, Wuhan Telecom Devices. Pada tahun 2022, jumlah pabrikan Tiongkok dalam daftar meningkat menjadi 7, dengan Zhongji Xuchuang dan Coherent berada di posisi teratas; Pabrikan Tiongkok telah meningkatkan pangsa pasar mereka pada komponen dan modul optik dari 15% pada tahun 2010 menjadi 50% pada tahun 2021.

Saat ini, modul optik dalam negeri tiga Jiji Xuchuang, komunikasi Tianfu dan Yisheng baru, nilai pasar mencapai 140 miliar yuan, 60 miliar yuan, 55 miliar yuan, yang mana Zhongji Xuchuang memimpin dari nilai pasar di luar industri modul optik global sebelumnya Koheren pertama (nilai pasar saat ini sekitar 63 miliar yuan), secara resmi merupakan posisi saudara pertama di dunia.

Pertumbuhan eksplosif dari aplikasi-aplikasi baru seperti 5G, AI, dan pusat data akan segera terjadi, dan masa depan industri modul optik dalam negeri sudah dapat diperkirakan.