Optinių modulių augimas

Optinio ryšio tinkluose optiniai moduliai atlieka lemiamą vaidmenį. Jis yra atsakingas už elektros signalų konvertavimą į optinius signalus ir gautų optinių signalų pavertimą atgal į elektrinius signalus, taip užbaigiant duomenų perdavimą ir priėmimą. Todėl optiniai moduliai yra pagrindinė technologija, skirta prijungti ir pasiekti didelės spartos duomenų perdavimą.

Tobulėjant dirbtiniam intelektui, skaičiavimo galios konkurencija tapo nauju kovos lauku tarp technologijų įmonių. Kaip svarbi šviesolaidžio ryšio dalis, optiniai moduliai yra optoelektroniniai įrenginiai, kurie optinio signalo perdavimo procese realizuoja fotoelektrinės konversijos ir elektrooptinės konversijos funkcijas, o jų veikimas turi tiesioginės įtakos dirbtinio intelekto sistemoms.

Optiniai moduliai, be GPU, HBM, tinklo plokščių ir jungiklių, tapo būtiniausiais AI skaičiavimo galios aparatūros komponentais. Žinome, kad dideliems modeliams reikalinga galinga skaičiavimo galia, norint apdoroti ir analizuoti didelius duomenų kiekius. Optinio ryšio tinklas užtikrina greitą ir efektyvų duomenų perdavimo režimą, kuris yra svarbus pagrindas ir tvirtas pagrindas šiam didžiuliam skaičiavimo poreikiui palaikyti.

2022 m. lapkričio 30 d. buvo išleistas „ChatGPT“, o nuo to laiko pasaulis apėmė didelių modelių pamišimą. Pastaruoju metu Sora, didelis kultūrinių ir biologinių vaizdo įrašų modelis, sukėlė rinkos entuziazmą, o skaičiavimo galios paklausa rodo eksponentinį augimo tendenciją. OpenAI paskelbtoje ataskaitoje nurodoma, kad nuo 2012 m. kas 3–4 mėnesius padvigubėjo, o nuo 2012 m. AI skaičiavimo galia išaugo daugiau nei 300 000 kartų. Neabejotinai būdingi optinių modulių pranašumai puikiai atitinka AI poreikius, susijusius su didelio našumo skaičiavimo našumu ir taikomųjų programų išplėtimu.

Optinis modulis turi didelės spartos ir mažos delsos charakteristikas, kurios gali suteikti galingas duomenų apdorojimo galimybes, tuo pačiu užtikrinant duomenų perdavimo efektyvumą. O optinio modulio pralaidumas yra didelis, o tai reiškia, kad jis vienu metu gali apdoroti daugiau duomenų. Didelis perdavimo atstumas leidžia sparčiai keistis duomenimis tarp duomenų centrų, o tai padeda kurti paskirstytus AI skaičiavimo tinklus ir skatina dirbtinio intelekto technologijų taikymą įvairiose srityse.

Per pastaruosius dvejus metus, paskatinta dirbtinio intelekto bangos, „Nvidia“ akcijų kaina pakilo. Pirma, 2023 m. gegužės pabaigoje rinkos kapitalizacija pirmą kartą viršijo trilijono dolerių ribą. 2024 m. pradžioje ji pasiekė aukščiausią rinkos vertę – 2 trilijonus USD.

„Nvidia“ lustai parduodami kaip išprotėję. Remiantis naujausia ketvirtojo ketvirčio pelno ataskaita, ketvirčio pajamos pasiekė rekordinį 22,1 mlrd. JAV dolerių lygį, ty 22% daugiau nei trečiąjį ketvirtį ir 265%, palyginti su tuo pačiu praėjusių metų laikotarpiu, o pelnas išaugo 769%, gerokai viršijant analitikų lūkesčius. „Nvidia“ pajamų duomenyse duomenų centras neabejotinai yra ryškiausias skyrius. Remiantis statistika, į dirbtinį intelektą orientuoto padalinio ketvirtojo ketvirčio pardavimai išaugo iki 18,4 mlrd. USD nuo 3,6 mlrd. USD pernai, o tai yra daugiau nei 400 procentų metinis augimo tempas.

Sinchroniškai su nepaprastu Nvidia augimu, katalizuojant dirbtinio intelekto bangai, kai kurios vietinės optinių modulių įmonės pasiekė tam tikrą našumą. Zhongji Xuchuang 2023 m. uždirbo 10,725 mlrd. juanių, ty 11,23% daugiau nei per metus; Grynasis pelnas buvo 2,181 mlrd. juanių, ty 78,19% daugiau nei per metus. 2023 m. „Tianfu Communication“ pajamos siekė 1,939 mlrd. juanių, ty 62,07 % daugiau nei per metus; Grynasis pelnas buvo 730 mln. juanių, ty 81,14% daugiau nei per metus.

Be didėjančios optinių modulių paklausos dirbtinio intelekto AI skaičiavimo galioje, auga ir duomenų centrų statybos paklausa.

Duomenų centrų tinklo architektūros požiūriu, remiantis esamais 100G sprendimais, siekiant užtikrinti, kad tokio paties dydžio duomenų centrų tinklo pralaidumas nebūtų blokuojamas, reikia pridėti daugiau prievadų, daugiau stelažo vietos serveriams ir komutatoriams bei daugiau serverių stovo vietos. Šie sprendimai nėra ekonomiški ir lemia geometrinį tinklo architektūros sudėtingumo padidėjimą.

Perėjimas nuo 100 G į 400 G yra ekonomiškesnis būdas į duomenų centrus įterpti daugiau pralaidumo, tuo pačiu sumažinant tinklo architektūros sudėtingumą.

400G ir didesnės spartos optinių modulių rinkos prognozė

Remiantis „Light Counting“ prognozėmis dėl 400G ir 800G susijusių produktų, SR/FR serija yra pagrindinis duomenų centrų ir interneto centrų augantis produktas:

Numatoma, kad 400 G spartos optiniai moduliai bus plačiai diegiami 2023 m., o 2025 m. užims didžiąją dalį optinių modulių pardavimo pajamų (40 G ir daugiau).

Duomenys apima visus ICP ir įmonės duomenų centrus

Kinijoje „Alibaba“, „Baidu“, „JD“, „Byte“, „Kwai“ ir kiti pagrindiniai vietiniai interneto gamintojai, nors dabartinėje jų duomenų centrų architektūroje vis dar dominuoja 25G arba 56G prievadai, naujos kartos planavimas kartu nurodo į 112G „SerDes“ pagrįstą didelės spartos elektros tinklą. sąsajos.

Nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, 5G tinklas tapo viena iš karščiausių temų šiandienos komunikacijos srityje. 5G technologija ne tik suteiks mums didesnį duomenų perdavimo greitį, bet ir palaikys daugiau jungčių tarp įrenginių, taip sukurdama daugiau galimybių ateities išmaniesiems miestams, autonominėms transporto priemonėms ir daiktų internetui. Tačiau už 5G tinklo slypi daug pagrindinių technologijų ir įrangos palaikymo, vienas iš jų yra optinis modulis.

Didesnio pralaidumo optinis modulis bus naudojamas 5G RF nuotolinės bazinės stoties DU ir AAU sujungti. 4G eroje BBU buvo bazinių stočių bazinio dažnio apdorojimo įrenginys, o RRU buvo radijo dažnių įrenginys. Siekiant sumažinti perdavimo nuostolius tarp BBU ir RRU, dažnai buvo naudojamas optinio pluošto ryšys, taip pat žinomas kaip tiesioginio perdavimo schema. 5G eroje belaidžiai prieigos tinklai bus visiškai pagrįsti debesimis, su centralizuotu belaidžiu prieigos tinklu (C-RAN). C-RAN yra naujas ir efektyvus alternatyvus sprendimas. Operatoriai gali supaprastinti įrenginių, reikalingų kiekvienai korinio ryšio bazinei stočiai, skaičių per C-RAN ir teikti tokias funkcijas kaip CU debesies diegimas, išteklių virtualizavimas į telkinius ir tinklo mastelio keitimas.

5G priekiniam perdavimui bus naudojami didesnės talpos optiniai moduliai. Šiuo metu 4G LTE bazinėse stotyse daugiausia naudojami 10G optiniai moduliai. 5G aukšto dažnio spektro ir didelio pralaidumo charakteristikos kartu su MassiveMIMO technologijos naudojimu reikalauja itin plačiajuosčio optinio modulio ryšio. Šiuo metu C-RAN bando sumažinti CPRI sąsajos greitį perkeldama fizinį DU sluoksnį į AAU sekciją, taip sumažindama didelio pralaidumo optinių modulių poreikį ir įgalindama 25G/100G optinius modulius atitikti itin didelio pralaidumo perdavimo reikalavimus. būsimo 5G „aukšto dažnio“ ryšio. Todėl ateityje statant C-RAN karkaso bazines stotis 100G optiniai moduliai turės didelį potencialą.

5G bazinės stoties diegimas

Skaičių padidėjimas: tradicinėje bazinės stoties schemoje su vienu DU, jungiančiu 3 AAU, reikia 12 optinių modulių; Priimtas morfizmas bazinės stoties optinio modulio dažnio pasiekiamumo technologijos paklausa toliau didės. Darome prielaidą, kad šioje schemoje vienas DU jungia 5 AAU, reikia 20 optinių modulių.

Santrauka:

„LightCounting“ duomenimis, tarp dešimties didžiausių pasaulinių optinių modulių tiekėjų 2010 m. buvo tik vienas vietinis gamintojas – „Wuhan Telecom Devices“. 2022 m. Kinijos gamintojų skaičius sąraše išaugo iki 7, o Zhongji Xuchuang ir Coherent užėmė aukščiausią vietą; Kinijos gamintojai padidino savo optinių komponentų ir modulių rinkos dalį nuo 15 % 2010 m. iki 50 % 2021 m.

Šiuo metu vidaus optinio modulio trys Jiji Xuchuang, Tianfu komunikacijos ir naujų Yisheng, rinkos vertė pasiekė 140 milijardų juanių, 60 milijardų juanių, 55 milijardus juanių, iš kurių pirmaujanti Zhongji Xuchuang rinkos vertė viršija ankstesnę pasaulinę optinių modulių pramonę. pirmasis Coherent (naujausia rinkos vertė apie 63 mlrd. juanių), oficialiai pirmoji pasaulyje brolio pozicija.

Sparčiai auga naujų programų, tokių kaip 5G, AI ir duomenų centrai, augimas, o vietinių optinių modulių pramonės ateitis yra numatoma.