Optik modüllerin büyümesi

Optik iletişim ağlarında optik modüller çok önemli bir rol oynar. Elektrik sinyallerini optik sinyallere dönüştürmek ve alınan optik sinyalleri tekrar elektrik sinyallerine dönüştürmek, böylece veri iletimini ve alımını tamamlamaktan sorumludur. Bu nedenle optik modüller, yüksek hızlı veri iletimini bağlamak ve elde etmek için anahtar teknolojidir.

Yapay zekanın gelişmesiyle birlikte bilgi işlem gücü rekabeti, teknoloji şirketleri arasındaki güreşin yeni bir savaş alanı haline geldi. Fiber optik iletişimin önemli bir parçası olan optik modüller, optik sinyal iletimi sürecinde fotoelektrik dönüşüm ve elektro-optik dönüşüm fonksiyonlarını gerçekleştiren optoelektronik cihazlardır ve performansları yapay zeka sistemleri üzerinde doğrudan etkiye sahiptir.

Optik modüller, GPU, HBM, ağ kartları ve anahtarların yanı sıra yapay zeka hesaplama gücünün en vazgeçilmez donanım bileşenleri haline geldi. Büyük modellerin, büyük miktarlarda veriyi işlemek ve analiz etmek için güçlü bilgi işlem gücüne ihtiyaç duyduğunu biliyoruz. Optik iletişim ağı, bu büyük bilgi işlem talebini desteklemek için önemli bir temel ve sağlam bir temel oluşturan yüksek hızlı ve verimli bir veri iletim modu sağlar.

30 Kasım 2022'de ChatGPT piyasaya sürüldü ve o zamandan beri büyük modellere yönelik küresel bir çılgınlık yayıldı. Son zamanlarda kültürel ve biyolojik videolar için büyük bir model olan Sora, pazarda ilgi uyandırdı ve bilgi işlem gücüne olan talep katlanarak artan bir büyüme eğilimi gösteriyor. OpenAI tarafından yayınlanan bir rapor, 2012'den bu yana yapay zeka eğitim uygulamalarına yönelik bilgi işlem gücü talebinin arttığını gösteriyor. her 3-4 ayda bir iki katına çıktı ve 2012'den bu yana yapay zekanın bilgi işlem gücü 300.000 kattan fazla arttı. Optik modüllerin doğal avantajları, yüksek performanslı bilgi işlem performansı ve uygulama genişletme açısından yapay zekanın ihtiyaçlarını şüphesiz mükemmel bir şekilde karşılıyor.

Optik modül, veri iletim verimliliğini sağlarken güçlü veri işleme yetenekleri sağlayabilen yüksek hız ve düşük gecikme özelliklerine sahiptir. Ve optik modülün bant genişliği büyüktür, bu da aynı anda daha fazla veriyi işleyebileceği anlamına gelir. Uzun iletim mesafesi, veri merkezleri arasında yüksek hızlı veri alışverişini mümkün kılıyor, bu da dağıtılmış yapay zeka bilgi işlem ağları oluşturmaya yardımcı oluyor ve yapay zeka teknolojisinin daha geniş alanlarda uygulanmasını teşvik ediyor.

Son iki yılda yapay zeka dalgasının etkisiyle Nvidia'nın hisse fiyatı arttı. Birincisi, Mayıs 2023'ün sonunda piyasa değeri ilk kez trilyon doları aştı. 2024'ün başlarında piyasa değerinde 2 trilyon dolarlık zirveye ulaştı.

Nvidia'nın çipleri deli gibi satılıyor. Son dördüncü çeyrek kazanç raporuna göre, üç aylık gelir, üçüncü çeyreğe göre %22 ve geçen yılın aynı dönemine göre %265 artışla 22,1 milyar $ rekoruna ulaştı ve kâr da analistlerin beklentilerini önemli ölçüde aşarak %769 arttı. Nvidia'nın gelir verilerinde veri merkezi şüphesiz en çok öne çıkan bölüm. İstatistiklere göre yapay zeka odaklı bölümün dördüncü çeyrek satışları, geçen yılki 3,6 milyar dolardan 18,4 milyar dolara yükseldi; bu, yıllık yüzde 400'ün üzerinde bir büyüme oranı anlamına geliyor.

Ve Nvidia'nın dikkat çekici büyümesiyle uyumlu olarak, yapay zeka dalgasının kataliziyle bazı yerli optik modül işletmeleri belirli bir performansa ulaştı. Zhongji Xuchuang, 2023'te bir önceki yıla göre %11,23 artışla 10,725 milyar yuan gelir elde etti; Net kar, yıllık %78,19 artışla 2,181 milyar yuan oldu. Tianfu Communication, 2023'te bir önceki yıla göre %62,07 artışla 1,939 milyar yuan gelir elde etti; Net kar, yıllık %81,14 artışla 730 milyon yuan oldu.

Yapay zeka yapay zeka hesaplama gücünde optik modüllere yönelik artan talebin yanı sıra, veri merkezi inşasına olan talep de artıyor.

Veri merkezi ağ mimarisi açısından, mevcut 100G çözümlerine dayalı olarak, aynı büyüklükteki veri merkezlerinin engellemesiz ağ verimini karşılamak, daha fazla bağlantı noktası, sunucular ve anahtarlar için daha fazla raf alanı ve daha fazla sunucu rafı alanı eklemeyi gerektirir. Bu çözümler uygun maliyetli değildir ve ağ mimarisinin karmaşıklığında geometrik bir artışa yol açar.

100G'den 400G'ye geçiş, veri merkezlerine daha fazla bant genişliği katmanın daha uygun maliyetli bir yoludur ve aynı zamanda ağ mimarisinin karmaşıklığını da azaltır.

400G ve üzeri hızlı optik modüllerin pazar tahmini

Light Counting'in 400G ve 800G ile ilgili ürünlere ilişkin tahminine göre SR/FR serisi, veri merkezleri ve İnternet merkezleri için ana büyüme ürünüdür:

400G hızlı optik modüllerin 2023 yılında geniş ölçekte konuşlandırılacağı ve 2025 yılında optik modüllerin (40G ve üzeri hızlar) satış gelirinin çoğunluğunu oluşturacağı öngörülüyor:

Veriler tüm ICP ve kurumsal veri merkezlerini içerir

Çin'de Alibaba, Baidu, JD, Byte, Kwai ve diğer büyük yerli İnternet üreticileri, her ne kadar veri merkezlerinin mevcut mimarisi hala 25G veya 56G bağlantı noktalarının hakimiyetinde olsa da, yeni nesil planlama ortaklaşa 112G SerDes tabanlı yüksek hızlı elektriğe işaret ediyor arayüzler.

Bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte 5G ağı günümüz iletişim alanının en sıcak konularından biri haline geldi. 5G teknolojisi bize yalnızca daha yüksek veri aktarım hızları sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda cihazlar arasında daha fazla bağlantıyı destekleyerek geleceğin akıllı şehirleri, otonom araçları ve Nesnelerin İnterneti için daha fazla olanak yaratacak. Ancak 5G ağının arkasında pek çok temel teknoloji ve ekipman desteği bulunuyor; bunlardan biri de optik modül.

5G RF uzak baz istasyonunun DU ve AAU'larını bağlamak için daha yüksek bant genişliğine sahip bir optik modül kullanılacaktır. 4G çağında BBU, baz istasyonlarının temel bant işlem birimiydi, RRU ise radyo frekansı birimiydi. BBU ve RRU arasındaki iletim kaybını azaltmak için ileri iletim şeması olarak da bilinen fiber optik bağlantı sıklıkla kullanıldı. 5G çağında kablosuz erişim ağları, merkezi kablosuz erişim ağı (C-RAN) ile tamamen bulut tabanlı olacak. C-RAN, yeni ve etkili bir alternatif çözüm sunuyor. Operatörler, C-RAN aracılığıyla her hücresel baz istasyonu için gereken cihaz sayısını düzenleyebilir ve CU bulut dağıtımı, havuzlarda kaynak sanallaştırma ve ağ ölçeklenebilirliği gibi işlevler sağlayabilir.

5G ön uç aktarımında daha büyük kapasiteli optik modüller kullanılacak. Şu anda 4G LTE baz istasyonları çoğunlukla 10G optik modülleri kullanıyor. 5G'nin yüksek frekans spektrumu ve yüksek bant genişliği özellikleri, MassiveMIMO teknolojisinin kullanımıyla birleştiğinde ultra geniş bant optik modül iletişimi gerektirir. Şu anda C-RAN, DU'nun fiziksel katmanını AAU bölümüne taşıyarak CPRI arayüz hızını düşürmeye çalışıyor, böylece yüksek bant genişliğine sahip optik modüllere olan talebi azaltıyor ve 25G/100G optik modüllerin ultra yüksek bant genişliği iletim gereksinimlerini karşılamasını sağlıyor. Gelecekteki 5G "yüksek frekanslı" iletişimin Bu nedenle, C-RAN çerçeve baz istasyonlarının gelecekteki yapımında 100G optik modüller büyük bir potansiyele sahip olacaktır.

5G baz istasyonu dağıtımı

Sayı artışı: 3 AAU'yu bağlayan tek bir DU'ya sahip geleneksel baz istasyonu şemasında 12 optik modül gereklidir; Benimsenen morfizm, frekans erişim teknolojisinin baz istasyonu optik modülüne olan talebi daha da artıracaktır. Bu şemada tek bir DU'nun 5 AAU'yu bağladığını, 20 optik modülün gerekli olduğunu varsayıyoruz.

Özet:

LightCounting'e göre 2010 yılında küresel optik modül satışı yapan ilk on tedarikçi arasında yalnızca bir yerli üretici vardı: Wuhan Telecom Devices. 2022'de listedeki Çinli üreticilerin sayısı 7'ye yükseldi; Zhongji Xuchuang ve Coherent ilk sırada yer aldı; Çinli üreticiler optik bileşenler ve modüllerdeki pazar payını 2010'daki %15'ten 2021'de %50'ye çıkardı.

Şu anda, yerli optik modül üç Jiji Xuchuang, Tianfu iletişimi ve yeni Yisheng, piyasa değeri 140 milyar yuan, 60 milyar yuan, 55 milyar yuan'a ulaştı ve bunların önde gelen Zhongji Xuchuang'ın pazar değeri önceki küresel optik modül endüstrisinin ötesinde. İlk Tutarlı (son piyasa değeri yaklaşık 63 milyar yuan), resmi olarak dünyanın ilk kardeş konumu.

5G, yapay zeka ve veri merkezleri gibi yeni ortaya çıkan uygulamaların patlayıcı büyümesi yolda duruyor ve yerli optik modül endüstrisinin geleceği öngörülebilir.