Pertumbuhan modul optik

Dalam rangkaian komunikasi optik, modul optik memainkan peranan yang penting. Ia bertanggungjawab untuk menukar isyarat elektrik kepada isyarat optik dan menukar isyarat optik yang diterima kembali kepada isyarat elektrik, dengan itu melengkapkan penghantaran dan penerimaan data. Oleh itu, modul optik adalah teknologi utama untuk menyambung dan mencapai penghantaran data berkelajuan tinggi.

Dengan perkembangan kecerdasan buatan, persaingan kuasa pengkomputeran telah menjadi medan pertempuran baharu untuk gusti antara syarikat teknologi. Sebagai bahagian penting dalam komunikasi gentian optik, modul optik ialah peranti optoelektronik yang merealisasikan penukaran fotoelektrik dan fungsi penukaran elektro-optik dalam proses penghantaran isyarat optik, dan prestasinya mempunyai kesan langsung pada sistem AI.

Modul optik telah menjadi komponen perkakasan yang paling diperlukan bagi kuasa pengkomputeran AI sebagai tambahan kepada GPU, HBM, kad rangkaian dan suis. Kami tahu bahawa model besar memerlukan kuasa pengkomputeran yang berkuasa untuk memproses dan menganalisis sejumlah besar data. Rangkaian komunikasi optik menyediakan mod penghantaran data berkelajuan tinggi dan cekap, yang merupakan asas penting dan asas kukuh untuk menyokong permintaan pengkomputeran yang besar ini.

Pada 30 November 2022, ChatGPT telah dikeluarkan, dan sejak itu, kegilaan global terhadap model besar telah melanda. Baru-baru ini, Sora, model besar untuk video budaya dan biologi, telah mencetuskan keghairahan pasaran, dan permintaan untuk kuasa pengkomputeran menunjukkan trend pertumbuhan eksponen. Laporan yang dikeluarkan oleh OpenAI menunjukkan bahawa sejak 2012, permintaan kuasa pengkomputeran untuk aplikasi latihan AI telah meningkat dua kali ganda setiap 3-4 bulan, dan sejak 2012, kuasa pengkomputeran AI telah berkembang lebih 300000 kali. Kelebihan sedia ada modul optik sudah pasti memenuhi keperluan AI dari segi prestasi pengkomputeran berprestasi tinggi dan pengembangan aplikasi.

Modul optik mempunyai kelajuan tinggi dan ciri kependaman rendah, yang boleh memberikan keupayaan pemprosesan data yang berkuasa sambil memastikan kecekapan penghantaran data. Dan lebar jalur modul optik adalah besar, yang bermaksud ia boleh memproses lebih banyak data secara serentak. Jarak penghantaran yang panjang memungkinkan pertukaran data berkelajuan tinggi antara pusat data, yang membantu membina rangkaian pengkomputeran AI teragih dan menggalakkan aplikasi teknologi AI dalam pelbagai bidang yang lebih luas.

Dalam dua tahun yang lalu, didorong oleh gelombang AI, harga saham Nvidia telah melonjak. Pertama, pada penghujung Mei 2023, permodalan pasaran melebihi paras trilion dolar buat kali pertama. Pada awal 2024, ia mencapai kemuncak nilai pasaran $2 trilion.

Cip Nvidia terjual seperti orang gila. Menurut laporan pendapatan suku keempat baru-baru ini, hasil suku tahunan mencecah rekod $22.1 bilion, naik 22% daripada suku ketiga dan 265% daripada tempoh yang sama tahun lepas, dan keuntungan meningkat 769%, dengan ketara mengatasi jangkaan penganalisis. Dalam data hasil Nvidia, pusat data tidak diragukan lagi merupakan jabatan yang paling bersinar. Menurut statistik, jualan suku keempat bahagian fokus AI melonjak kepada $18.4 bilion daripada $3.6 bilion tahun lepas, kadar pertumbuhan tahunan lebih daripada 400 peratus.

Dan selari dengan pertumbuhan luar biasa Nvidia, di bawah pemangkinan gelombang kecerdasan buatan, beberapa perusahaan modul optik domestik telah mencapai prestasi tertentu. Zhongji Xuchuang mencapai hasil sebanyak 10.725 bilion yuan pada tahun 2023, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 11.23%; Keuntungan bersih ialah 2.181 bilion yuan, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 78.19%. Tianfu Communication mencapai hasil sebanyak 1.939 bilion yuan pada tahun 2023, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 62.07%; Keuntungan bersih ialah 730 juta yuan, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 81.14%.

Sebagai tambahan kepada peningkatan permintaan untuk modul optik dalam kuasa pengkomputeran AI kecerdasan buatan, permintaan untuk pembinaan pusat data juga semakin meningkat.

Dari perspektif seni bina rangkaian pusat data, berdasarkan penyelesaian 100G sedia ada, memenuhi daya pemprosesan rangkaian tidak menyekat pusat data dengan saiz yang sama memerlukan penambahan lebih banyak port, lebih banyak ruang rak untuk pelayan dan suis, dan lebih banyak ruang rak pelayan. Penyelesaian ini tidak kos efektif dan membawa kepada peningkatan geometri dalam kerumitan seni bina rangkaian.

Berhijrah daripada 100G kepada 400G ialah cara yang lebih menjimatkan kos untuk menyuntik lebih lebar jalur ke pusat data, sambil turut mengurangkan kerumitan seni bina rangkaian.

Ramalan pasaran modul optik berkelajuan 400G dan ke atas

Menurut ramalan Light Counting mengenai produk berkaitan 400G dan 800G, siri SR/FR ialah produk pertumbuhan utama untuk pusat data dan pusat Internet:

Adalah diramalkan bahawa modul optik kadar 400G akan digunakan pada skala pada tahun 2023, dan akan menduduki sebahagian besar hasil jualan modul optik (kadar 40G dan ke atas) pada tahun 2025:

Data termasuk semua ICP dan pusat data perusahaan

Di China, Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai dan pengeluar Internet domestik utama lain, walaupun seni bina semasa pusat data mereka masih dikuasai oleh port 25G atau 56G, perancangan generasi akan datang bersama-sama menunjukkan kepada elektrik berkelajuan tinggi berasaskan 112G SerDes antara muka.

Dengan kemajuan berterusan sains dan teknologi, rangkaian 5G telah menjadi salah satu topik hangat dalam bidang komunikasi hari ini. Teknologi 5G bukan sahaja akan memberikan kami kelajuan pemindahan data yang lebih pantas, tetapi juga menyokong lebih banyak sambungan antara peranti, sekali gus mewujudkan lebih banyak kemungkinan untuk bandar pintar masa depan, kenderaan autonomi dan Internet of Things. Walau bagaimanapun, di sebalik rangkaian 5G, terdapat banyak teknologi utama dan sokongan peralatan, salah satunya ialah modul optik.

Modul optik lebar jalur yang lebih tinggi akan digunakan untuk menyambungkan DU dan AAU stesen pangkalan jauh 5G RF. Dalam era 4G, BBU ialah unit pemprosesan jalur asas stesen pangkalan, manakala RRU ialah unit frekuensi radio. Untuk mengurangkan kehilangan penghantaran antara BBU dan RRU, sambungan gentian optik, juga dikenali sebagai skim penghantaran hadapan, sering digunakan. Dalam era 5G, rangkaian capaian wayarles akan berasaskan awan sepenuhnya, dengan rangkaian capaian wayarles berpusat (C-RAN).C-RAN menyediakan penyelesaian alternatif baharu dan cekap. Operator boleh menyelaraskan bilangan peranti yang diperlukan untuk setiap stesen pangkalan selular melalui C-RAN dan menyediakan fungsi seperti penggunaan awan CU, virtualisasi sumber ke dalam kumpulan dan kebolehskalaan rangkaian.

Transmisi bahagian hadapan 5G akan menggunakan modul optik berkapasiti lebih besar. Pada masa ini, stesen pangkalan 4G LTE kebanyakannya menggunakan modul optik 10G. Spektrum frekuensi tinggi dan ciri lebar jalur tinggi 5G, ditambah dengan penggunaan teknologi MassiveMIMO, memerlukan komunikasi modul optik jalur lebar ultra. Pada masa ini, C-RAN sedang cuba untuk mengurangkan kelajuan antara muka CPRI dengan memindahkan lapisan fizikal DU ke bahagian AAU, dengan itu mengurangkan permintaan untuk modul optik lebar jalur tinggi dan membolehkan modul optik 25G/100G memenuhi keperluan penghantaran jalur lebar ultra tinggi komunikasi "frekuensi tinggi" 5G masa hadapan. Oleh itu, dalam pembinaan stesen pangkalan rangka kerja C-RAN pada masa hadapan, modul optik 100G akan mempunyai potensi yang besar.

penempatan stesen pangkalan 5G

Peningkatan bilangan: Dalam skema stesen pangkalan tradisional dengan DU tunggal yang menyambungkan 3 AAU, 12 modul optik diperlukan; Morfisme menerima pakai permintaan untuk modul optik stesen pangkalan teknologi jangkauan frekuensi akan terus meningkat. Kami menganggap bahawa dalam skema ini, satu DU menghubungkan 5 AAU, 20 modul optik diperlukan.

Ringkasan:

Menurut LightCounting, antara sepuluh pembekal jualan modul optik global teratas pada tahun 2010, terdapat hanya satu pengeluar domestik, Peranti Telekom Wuhan. Pada 2022, bilangan pengeluar China dalam senarai meningkat kepada 7, dengan Zhongji Xuchuang dan Coherent terikat di tempat teratas; Pengeluar China telah meningkatkan bahagian pasaran mereka dalam komponen dan modul optik daripada 15% pada 2010 kepada 50% pada 2021.

Pada masa ini, modul optik domestik tiga Jiji Xuchuang, komunikasi Tianfu dan Yisheng baru, nilai pasaran mencapai 140 bilion yuan, 60 bilion yuan, 55 bilion yuan, yang mana Zhongji Xuchuang terkemuka daripada nilai pasaran di luar industri modul optik global sebelumnya pertama Koheren (nilai pasaran terkini kira-kira 63 bilion yuan), secara rasmi kedudukan saudara pertama di dunia.

Pertumbuhan pesat aplikasi baru muncul seperti 5G, AI dan pusat data berdiri di atas tuyere, dan masa depan industri modul optik domestik boleh dijangka.