Rritja e moduleve optike

Në rrjetet e komunikimit optik, modulet optike luajnë një rol vendimtar. Ai është përgjegjës për konvertimin e sinjaleve elektrike në sinjale optike dhe konvertimin e sinjaleve optike të marra përsëri në sinjale elektrike, duke përfunduar kështu transmetimin dhe marrjen e të dhënave. Prandaj, modulet optike janë teknologjia kryesore për lidhjen dhe arritjen e transmetimit të të dhënave me shpejtësi të lartë.

Me zhvillimin e inteligjencës artificiale, konkurrenca e fuqisë kompjuterike është bërë një fushë e re beteje për mundjen midis kompanive të teknologjisë. Si pjesë e rëndësishme e komunikimit me fibra optike, modulet optike janë pajisje optoelektronike që realizojnë funksionet e konvertimit fotoelektrik dhe të konvertimit elektro-optik në procesin e transmetimit të sinjalit optik dhe performanca e tyre ka një ndikim të drejtpërdrejtë në sistemet e AI.

Modulet optike janë bërë komponentët harduerikë më të domosdoshëm të fuqisë informatike të AI, përveç GPU, HBM, kartat e rrjetit dhe çelsat. Ne e dimë se modelet e mëdha kërkojnë fuqi të fuqishme kompjuterike për të përpunuar dhe analizuar sasi të mëdha të dhënash. Rrjeti i komunikimit optik ofron një mënyrë të transmetimit të të dhënave me shpejtësi të lartë dhe efikase, e cila është një bazë e rëndësishme dhe bazë solide për të mbështetur këtë kërkesë të madhe kompjuterike.

Më 30 nëntor 2022, ChatGPT u publikua dhe që atëherë, një mani globale për modelet e mëdha ka përfshirë. Kohët e fundit, Sora, një model i madh për videot kulturore dhe biologjike, ka ngjallur entuziazëm në treg dhe kërkesa për fuqi kompjuterike po tregon një tendencë rritjeje eksponenciale.Një raport i publikuar nga OpenAI tregon se që nga viti 2012, kërkesa për fuqi kompjuterike për aplikacionet e trajnimit të AI është dyfishuar çdo 3-4 muaj, dhe që nga viti 2012, fuqia informatike e AI është rritur me mbi 300,000 herë. Përparësitë e qenësishme të moduleve optike padyshim që plotësojnë në mënyrë të përsosur nevojat e AI në drejtim të performancës së lartë kompjuterike dhe zgjerimit të aplikacionit.

Moduli optik ka karakteristika me shpejtësi të lartë dhe vonesë të ulët, të cilat mund të ofrojnë aftësi të fuqishme të përpunimit të të dhënave duke siguruar efikasitet të transmetimit të të dhënave. Dhe gjerësia e brezit të modulit optik është e madhe, që do të thotë se mund të përpunojë më shumë të dhëna në të njëjtën kohë. Distanca e gjatë e transmetimit bën të mundur shkëmbimin e të dhënave me shpejtësi të lartë ndërmjet qendrave të të dhënave, gjë që ndihmon në ndërtimin e rrjeteve informatike të shpërndara të AI dhe promovon aplikimin e teknologjisë së AI në një gamë më të gjerë fushash.

Në dy vitet e fundit, të nxitur nga vala e AI, çmimi i aksioneve të Nvidia është rritur. Së pari, në fund të majit 2023, kapitalizimi i tregut tejkaloi për herë të parë shifrën e trilion dollarëve. Në fillim të vitit 2024, ajo arriti kulmin prej 2 trilion dollarësh në vlerë tregu.

Çipat e Nvidia po shiten si të çmendur. Sipas raportit të fundit të të ardhurave të tremujorit të katërt, të ardhurat tremujore arritën një rekord prej 22.1 miliardë dollarësh, 22% më shumë nga tremujori i tretë dhe 265% nga e njëjta periudhë e vitit të kaluar, dhe fitimi u rrit 769%, duke mposhtur ndjeshëm pritjet e analistëve. Në të dhënat e të ardhurave të Nvidia, qendra e të dhënave është padyshim departamenti më i ndritshëm. Sipas statistikave, shitjet e divizionit të fokusuar në AI në tremujorin e katërt u rritën në 18.4 miliardë dollarë nga 3.6 miliardë dollarë vitin e kaluar, një normë rritje vjetore prej më shumë se 400 përqind.

Dhe në sinkron me rritjen e jashtëzakonshme të Nvidia, nën katalizimin e valës së inteligjencës artificiale, disa ndërmarrje vendase të moduleve optike kanë arritur performancë të caktuar. Zhongji Xuchuang arriti të ardhura prej 10,725 miliardë juanë në vitin 2023, një rritje nga viti në vit prej 11,23%; Fitimi neto ishte 2.181 miliardë juanë, një rritje nga viti në vit prej 78.19%. Tianfu Communication arriti të ardhura prej 1,939 miliardë juanë në vitin 2023, një rritje nga viti në vit prej 62,07%; Fitimi neto ishte 730 milionë juanë, një rritje nga viti në vit prej 81.14%.

Përveç rritjes së kërkesës për module optike në fuqinë informatike të inteligjencës artificiale AI, kërkesa për ndërtimin e qendrave të të dhënave po rritet gjithashtu.

Nga këndvështrimi i arkitekturës së rrjetit të qendrave të të dhënave, bazuar në zgjidhjet ekzistuese 100G, përmbushja e xhiros së rrjetit jobllokues të qendrave të të dhënave të së njëjtës madhësi kërkon shtimin e më shumë porteve, më shumë hapësirë ​​në raft për serverët dhe ndërprerësit dhe më shumë hapësirë ​​në raft server. Këto zgjidhje nuk janë me kosto efektive dhe çojnë në një rritje gjeometrike të kompleksitetit të arkitekturës së rrjetit.

Migrimi nga 100G në 400G është një mënyrë më ekonomike për të injektuar më shumë gjerësi bande në qendrat e të dhënave, duke reduktuar gjithashtu kompleksitetin e arkitekturës së rrjetit.

Parashikimi i tregut të moduleve optike me shpejtësi 400G e lart

Sipas parashikimit të Light Counting për produktet e lidhura me 400G dhe 800G, seria SR/FR është produkti kryesor i rritjes për qendrat e të dhënave dhe qendrat e internetit:

Parashikohet që modulet optike me normë 400G do të vendosen në shkallë në vitin 2023 dhe do të zënë pjesën më të madhe të të ardhurave nga shitjet e moduleve optike (40G dhe më lart) në 2025:

Të dhënat përfshijnë të gjitha qendrat e të dhënave të ICP dhe ndërmarrjeve

Në Kinë, Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai dhe prodhues të tjerë të mëdhenj vendas të internetit, megjithëse arkitektura aktuale e qendrave të tyre të të dhënave ende dominohet nga portet 25G ose 56G, planifikimi i gjeneratës së ardhshme së bashku tregon për 112G SerDes me bazë elektrike me shpejtësi të lartë ndërfaqet.

Me progresin e vazhdueshëm të shkencës dhe teknologjisë, rrjeti 5G është bërë një nga temat e nxehta në fushën e komunikimit të sotëm. Teknologjia 5G jo vetëm që do të na ofrojë shpejtësi më të shpejtë të transferimit të të dhënave, por gjithashtu do të mbështesë më shumë lidhje midis pajisjeve, duke krijuar kështu më shumë mundësi për qytetet inteligjente të ardhshme, automjetet autonome dhe Internetin e Gjërave. Megjithatë, pas rrjetit 5G, ka shumë teknologji kryesore dhe mbështetje të pajisjeve, një prej të cilave është moduli optik.

Një modul optik me gjerësi bande më të lartë do të përdoret për të lidhur DU dhe AAU të stacionit bazë të largët 5G RF. Në epokën 4G, BBU ishte njësia e përpunimit të brezit bazë të stacioneve bazë, ndërsa RRU ishte njësia e radiofrekuencës. Për të reduktuar humbjen e transmetimit midis BBU dhe RRU, shpesh përdorej lidhja me fibër optike, e njohur gjithashtu si skema e transmetimit përpara. Në epokën 5G, rrjetet e aksesit me valë do të bazohen plotësisht në renë kompjuterike, me një rrjet të centralizuar të aksesit me valë (C-RAN). C-RAN ofron një zgjidhje alternative të re dhe efikase. Operatorët mund të thjeshtojnë numrin e pajisjeve të kërkuara për çdo stacion bazë celulare përmes C-RAN dhe të ofrojnë funksione të tilla si vendosja e reve CU, virtualizimi i burimeve në pishina dhe shkallëzueshmëria e rrjetit.

Transmetimi i përparmë 5G do të përdorë module optike me kapacitet më të madh. Aktualisht, stacionet bazë 4G LTE përdorin kryesisht module optike 10G. Spektri me frekuencë të lartë dhe karakteristikat e gjerësisë së bandës së lartë të 5G, së bashku me përdorimin e teknologjisë MassiveMIMO, kërkojnë komunikim të modulit optik me brez ultra të gjerë. Aktualisht, C-RAN po përpiqet të zvogëlojë shpejtësinë e ndërfaqes CPRI duke migruar shtresën fizike të DU në seksionin AAU, duke reduktuar kështu kërkesën për module optike me gjerësi të lartë bandë dhe duke mundësuar që modulet optike 25G/100G të përmbushin kërkesat e transmetimit me gjerësi bande ultra të lartë. të komunikimit të ardhshëm 5G "me frekuencë të lartë". Prandaj, në ndërtimin e ardhshëm të stacioneve bazë të kornizës C-RAN, modulet optike 100G do të kenë potencial të madh.

Vendosja e stacionit bazë 5G

Rritja e numrit: Në skemën tradicionale të stacionit bazë me një DU të vetme që lidh 3 AAU, kërkohen 12 module optike; Morfizmi i adoptuar kërkesa për modulin optik të stacionit bazë të teknologjisë së arritjes së frekuencës do të rritet më tej. Supozojmë se në këtë skemë, një DU e vetme lidh 5 AAU, kërkohen 20 module optike.

Përmbledhje:

Sipas LightCounting, midis dhjetë furnizuesve më të mirë globalë të shitjeve të moduleve optike në 2010, kishte vetëm një prodhues vendas, Wuhan Telecom Devices. Në vitin 2022, numri i prodhuesve kinezë në listë u rrit në 7, me Zhongji Xuchuang dhe Coherent të lidhur për vendin e parë; Prodhuesit kinezë kanë rritur pjesën e tyre të tregut në komponentët dhe modulet optike nga 15% në 2010 në 50% në 2021.

Aktualisht, moduli i brendshëm optik tre Jiji Xuchuang, komunikimi Tianfu dhe Yisheng i ri, vlera e tregut arriti në 140 miliardë juan, 60 miliardë juan, 55 miliardë juan, nga të cilat Zhongji Xuchuang kryesor nga vlera e tregut përtej industrisë së mëparshme globale të modulit optik parë Koherent (vlera e fundit e tregut prej rreth 63 miliardë juanë), zyrtarisht pozicioni i parë i vëllait në botë.

Rritja shpërthyese e aplikacioneve në zhvillim si 5G, AI dhe qendrat e të dhënave është duke qëndruar në tuyere dhe e ardhmja e industrisë vendase të moduleve optike është e parashikueshme.