Оптикалық модульдердің өсуі

Оптикалық байланыс желілерінде оптикалық модульдер шешуші рөл атқарады. Ол электрлік сигналдарды оптикалық сигналдарға түрлендіруге және қабылданған оптикалық сигналдарды қайтадан электрлік сигналдарға түрлендіруге жауапты, осылайша деректерді беру мен қабылдауды аяқтайды. Сондықтан оптикалық модульдер деректерді қосудың және жоғары жылдамдықты жіберуге қол жеткізудің негізгі технологиясы болып табылады.

Жасанды интеллекттің дамуымен компьютерлік қуат бәсекелестігі технологиялық компаниялар арасындағы күрестің жаңа алаңына айналды. Оптикалық талшықты байланыстың маңызды бөлігі ретінде оптикалық модульдер оптикалық сигналдарды беру процесінде фотоэлектрлік түрлендіру және электро-оптикалық түрлендіру функцияларын жүзеге асыратын оптоэлектрондық құрылғылар болып табылады және олардың өнімділігі АИ жүйелеріне тікелей әсер етеді.

Оптикалық модульдер GPU, HBM, желілік карталар мен коммутаторларға қосымша AI есептеу қуатының ең қажетті аппараттық құрамдастарына айналды. Үлкен үлгілер үлкен көлемдегі деректерді өңдеу және талдау үшін қуатты есептеу қуатын қажет ететінін білеміз. Оптикалық байланыс желісі деректерді берудің жоғары жылдамдықты және тиімді режимін қамтамасыз етеді, бұл осы үлкен есептеу сұранысын қолдау үшін маңызды негіз және берік база болып табылады.

2022 жылдың 30 қарашасында ChatGPT шығарылды, содан бері үлкен модельдер үшін жаһандық шатасу болды. Жақында мәдени және биологиялық бейнелердің үлкен моделі болып табылатын Sora нарықтың ынтасын тудырды және есептеу қуатына сұраныс экспоненциалды өсу тенденциясын көрсетуде. OpenAI жариялаған есеп 2012 жылдан бастап AI оқыту қолданбаларына есептеу қуатына деген сұранысты көрсетеді. 3-4 ай сайын екі есе өсті, ал 2012 жылдан бастап AI есептеу қуаты 300 000 еседен астам өсті. Оптикалық модульдердің тән артықшылықтары, сөзсіз, жоғары өнімді есептеу өнімділігі және қолданбаларды кеңейту тұрғысынан AI қажеттіліктерін өте жақсы қанағаттандырады.

Оптикалық модуль жоғары жылдамдықты және төмен кідіріс сипаттамаларына ие, ол деректерді беру тиімділігін қамтамасыз ете отырып, қуатты деректерді өңдеу мүмкіндіктерін қамтамасыз ете алады. Ал оптикалық модульдің өткізу қабілеті үлкен, яғни ол бір уақытта көбірек деректерді өңдей алады. Ұзақ тасымалдау қашықтығы деректер орталықтары арасында жоғары жылдамдықты деректер алмасуды мүмкін етеді, бұл таратылған AI есептеу желілерін құруға көмектеседі және AI технологиясын өрістердің кең ауқымында қолдануға ықпал етеді.

Соңғы екі жылда AI толқынының әсерінен Nvidia акцияларының бағасы көтерілді. Біріншіден, 2023 жылдың мамыр айының соңында нарықтық капиталдандыру алғаш рет триллион доллардан асты. 2024 жылдың басында ол нарықтық құны 2 триллион доллардың шыңына жетті.

Nvidia чиптері жынды сияқты сатылуда. Соңғы төртінші тоқсандағы табыс туралы есебіне сәйкес, тоқсандық кіріс рекордтық $22,1 млрд құрады, бұл үшінші тоқсанмен салыстырғанда 22% және өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда 265% және кіріс 769% өсті, бұл талдаушылардың күткенінен айтарлықтай асып түсті. Nvidia-ның кіріс деректерінде деректер орталығы сөзсіз ең жарқын бөлім болып табылады. Статистикаға сәйкес, AI-ға бағытталған бөлімшенің төртінші тоқсандағы сатылымы өткен жылғы 3,6 миллиард доллардан 18,4 миллиард долларға дейін өсті, бұл жылдық өсу қарқыны 400 пайыздан астам.

Жасанды интеллект толқынының катализінде Nvidia-ның керемет өсуіне сәйкес, кейбір отандық оптикалық модуль кәсіпорындары белгілі бір өнімділікке қол жеткізді. Чжунжи шючуан 2023 жылы 10,725 миллиард юань кіріске қол жеткізіп, бір жылмен салыстырғанда 11,23% өсті; Таза пайда 2 миллиард 181 миллион юань болып, өткен жылмен салыстырғанда 78,19 пайызға өсті. Tianfu Communication 2023 жылы 1,939 миллиард юань кіріске қол жеткізіп, бір жылмен салыстырғанда 62,07%-ға өсті; Таза пайда 730 миллион юань болып, өткен жылмен салыстырғанда 81,14 пайызға өсті.

Жасанды интеллекттің AI есептеу қуатындағы оптикалық модульдерге сұраныстың артуына қоса, деректер орталығының құрылысына сұраныс та өсуде.

Қолданыстағы 100G шешімдеріне негізделген деректер орталығының желісінің архитектурасы тұрғысынан бірдей өлшемдегі деректер орталықтарының блокталмаған желілік өткізу қабілетін қанағаттандыру үшін көбірек порттарды, серверлер мен қосқыштар үшін көбірек сөре кеңістігін және көбірек сервер сөре кеңістігін қосу қажет. Бұл шешімдер үнемді емес және желі архитектурасының күрделілігінің геометриялық өсуіне әкеледі.

100G-ден 400G-ге көшіру желі архитектурасының күрделілігін азайта отырып, деректер орталықтарына көбірек өткізу қабілеттілігін енгізудің үнемді әдісі болып табылады.

400G және одан жоғары жылдамдықты оптикалық модульдердің нарықтық болжамы

Light Counting 400G және 800G қатысты өнімдерді болжауына сәйкес, SR/FR сериялары деректер орталықтары мен интернет орталықтары үшін негізгі өсу өнімі болып табылады:

400G жылдамдықты оптикалық модульдер 2023 жылы масштабта орналастырылады және 2025 жылы оптикалық модульдерді (40G және одан жоғары тарифтер) сатудан түсетін кірістің көп бөлігін алады деп болжануда:

Деректер барлық ICP және кәсіпорын деректер орталықтарын қамтиды

Қытайда, Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai және басқа да ірі отандық интернет өндірушілер, олардың деректер орталықтарының қазіргі архитектурасында әлі де 25G немесе 56G порттары басым болса да, келесі ұрпақты жоспарлау 112G SerDes негізіндегі жоғары жылдамдықты электрлік құрылғыларды біріктіреді. интерфейстер.

Ғылым мен технологияның үздіксіз дамуымен 5G желісі қазіргі коммуникация саласындағы өзекті тақырыптардың біріне айналды. 5G технологиясы бізге деректерді берудің жылдам жылдамдығын қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар құрылғылар арасындағы көбірек байланыстарды қолдайды, осылайша болашақ смарт қалалар, автономды көліктер және заттар интернеті үшін көбірек мүмкіндіктер жасайды. Дегенмен, 5G желісінің артында көптеген негізгі технологиялар мен жабдықты қолдау бар, олардың бірі оптикалық модуль болып табылады.

5G RF қашықтағы базалық станцияның DU және AAU қосылымын қосу үшін өткізу қабілеттілігі жоғары оптикалық модуль пайдаланылады. 4G дәуірінде BBU базалық станциялардың базалық жолағын өңдеу блогы болды, ал RRU радиожиілік бірлігі болды. BBU және RRU арасындағы беріліс жоғалуын азайту үшін оптикалық талшықты қосылым, сонымен қатар алға жіберу схемасы ретінде белгілі. 5G дәуірінде сымсыз қатынау желілері орталықтандырылған сымсыз қатынау желісімен (C-RAN) толық бұлтқа негізделген болады. C-RAN жаңа және тиімді балама шешімді ұсынады. Операторлар C-RAN арқылы әрбір ұялы базалық станцияға қажетті құрылғылардың санын реттей алады және CU бұлтты орналастыру, ресурстарды пулдарға виртуализациялау және желіні масштабтау сияқты функцияларды қамтамасыз ете алады.

5G фронтальды беріліс көлемі үлкенірек оптикалық модульдерді пайдаланады. Қазіргі уақытта 4G LTE базалық станциялары негізінен 10G оптикалық модульдерін пайдаланады. 5G-нің жоғары жиілікті спектрі мен өткізу қабілетінің жоғары сипаттамалары MassiveMIMO технологиясын қолданумен бірге ультра кең жолақты оптикалық модуль байланысын қажет етеді. Қазіргі уақытта C-RAN DU физикалық қабатын AAU бөліміне көшіру арқылы CPRI интерфейсінің жылдамдығын төмендетуге тырысуда, осылайша өткізу қабілеттілігі жоғары оптикалық модульдерге сұранысты азайтады және 25G/100G оптикалық модульдерін ультра жоғары өткізу қабілеттілігін беру талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді. болашақ 5G «жоғары жиілікті» байланыстың. Сондықтан болашақта C-RAN қаңқалық базалық станцияларының құрылысында 100G оптикалық модульдері үлкен әлеуетке ие болады.

5G базалық станциясын орналастыру

Санды көбейту: 3 AAU қосатын бір DU бар дәстүрлі базалық станция схемасында 12 оптикалық модуль қажет; Қабылданған морфизм базалық станцияның жиілікке жету технологиясының оптикалық модуліне сұраныс одан әрі артады. Бұл схемада бір DU 5 AAU қосады, 20 оптикалық модуль қажет деп есептейміз.

Түйіндеме:

LightCounting мәліметтері бойынша, 2010 жылы оптикалық модульдерді сату бойынша әлемдік он үздік жеткізушілердің арасында бір ғана отандық өндіруші болды, Wuhan Telecom Devices. 2022 жылы тізімдегі қытайлық өндірушілердің саны 7-ге дейін өсті, Zhongji Xuchuang және Coherent бірінші орынға байланысты; Қытай өндірушілері оптикалық компоненттер мен модульдер нарығындағы үлесін 2010 жылғы 15%-дан 2021 жылы 50%-ға дейін ұлғайтты.

Қазіргі уақытта отандық оптикалық модуль үш Jiji Xuchuang, Tianfu байланыс және жаңа Йишэн, нарықтық құны 140 миллиард юань, 60 миллиард юань, 55 миллиард юань жетті, оның ішінде алдыңғы жаһандық оптикалық модуль өнеркәсібінің тыс нарықтық құнынан жетекші Чжунжи Сючуан. бірінші Coherent (соңғы нарықтық құны шамамен 63 миллиард юань), ресми түрде әлемдегі бірінші ағайынды позиция.

5G, AI және деректер орталықтары сияқты дамып келе жатқан қосымшалардың қарқынды өсуі фурмада тұр және отандық оптикалық модуль өнеркәсібінің болашағын болжауға болады.