آپٹیکل ماڈیولز کی ترقی

آپٹیکل کمیونیکیشن نیٹ ورکس میں، آپٹیکل ماڈیولز ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ یہ الیکٹریکل سگنلز کو آپٹیکل سگنلز میں تبدیل کرنے اور موصول ہونے والے آپٹیکل سگنلز کو برقی سگنلز میں تبدیل کرنے کے لیے ذمہ دار ہے، اس طرح ڈیٹا کی ترسیل اور استقبال کو مکمل کیا جاتا ہے۔ لہذا، آپٹیکل ماڈیولز تیز رفتار ڈیٹا ٹرانسمیشن کو جوڑنے اور حاصل کرنے کے لیے کلیدی ٹیکنالوجی ہیں۔

مصنوعی ذہانت کی ترقی کے ساتھ، کمپیوٹنگ پاور مقابلہ ٹیکنالوجی کمپنیوں کے درمیان کشتی کے لیے ایک نیا میدان جنگ بن گیا ہے۔ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کے ایک اہم حصے کے طور پر، آپٹیکل ماڈیول آپٹیکل الیکٹرانک ڈیوائسز ہیں جو آپٹیکل سگنل ٹرانسمیشن کے عمل میں فوٹو الیکٹرک کنورژن اور الیکٹرو آپٹیکل کنورژن کے افعال کو محسوس کرتے ہیں، اور ان کی کارکردگی کا براہ راست اثر AI سسٹمز پر پڑتا ہے۔

آپٹیکل ماڈیولز GPU، HBM، نیٹ ورک کارڈز، اور سوئچز کے علاوہ AI کمپیوٹنگ پاور کے سب سے ناگزیر ہارڈ ویئر اجزاء بن گئے ہیں۔ ہم جانتے ہیں کہ بڑے ماڈلز کو بڑی مقدار میں ڈیٹا پر کارروائی اور تجزیہ کرنے کے لیے طاقتور کمپیوٹنگ پاور کی ضرورت ہوتی ہے۔ آپٹیکل کمیونیکیشن نیٹ ورک ایک تیز رفتار اور موثر ڈیٹا ٹرانسمیشن موڈ فراہم کرتا ہے، جو کمپیوٹنگ کی اس بڑی مانگ کو پورا کرنے کے لیے ایک اہم بنیاد اور ٹھوس بنیاد ہے۔

30 نومبر 2022 کو، ChatGPT کو ریلیز کیا گیا، اور اس کے بعد سے، بڑے ماڈلز کا عالمی جنون پھیل گیا ہے۔ حال ہی میں، ثقافتی اور حیاتیاتی ویڈیوز کے لیے ایک بڑے ماڈل، سورا نے مارکیٹ میں جوش و خروش کو جنم دیا ہے، اور کمپیوٹنگ پاور کی طلب میں تیزی سے ترقی کا رجحان ظاہر ہو رہا ہے۔ OpenAI کی طرف سے جاری کردہ ایک رپورٹ اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ 2012 سے، AI تربیتی ایپلی کیشنز کے لیے کمپیوٹنگ پاور ڈیمانڈ ہر 3-4 ماہ میں دوگنا ہو گیا ہے، اور 2012 سے، AI کمپیوٹنگ پاور میں 300000 گنا سے زیادہ اضافہ ہوا ہے۔ آپٹیکل ماڈیولز کے موروثی فوائد بلاشبہ اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کی کارکردگی اور ایپلی کیشن کی توسیع کے لحاظ سے AI کی ضروریات کو پوری طرح سے پورا کرتے ہیں۔

آپٹیکل ماڈیول میں تیز رفتار اور کم لیٹنسی خصوصیات ہیں، جو ڈیٹا ٹرانسمیشن کی کارکردگی کو یقینی بناتے ہوئے طاقتور ڈیٹا پروسیسنگ کی صلاحیتیں فراہم کر سکتی ہیں۔ اور آپٹیکل ماڈیول کی بینڈوتھ بڑی ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ بیک وقت زیادہ ڈیٹا پر کارروائی کر سکتا ہے۔ ٹرانسمیشن کا طویل فاصلہ ڈیٹا سینٹرز کے درمیان تیز رفتار ڈیٹا کا تبادلہ ممکن بناتا ہے، جس سے تقسیم شدہ AI کمپیوٹنگ نیٹ ورکس بنانے میں مدد ملتی ہے اور شعبوں کی وسیع رینج میں AI ٹیکنالوجی کے اطلاق کو فروغ ملتا ہے۔

پچھلے دو سالوں میں، AI کی لہر کی وجہ سے، Nvidia کے شیئر کی قیمت بڑھ گئی ہے۔ سب سے پہلے، مئی 2023 کے آخر میں، مارکیٹ کیپٹلائزیشن پہلی بار ٹریلین ڈالر کے نشان سے تجاوز کر گئی۔ 2024 کے اوائل میں، یہ مارکیٹ ویلیو میں $2 ٹریلین کی چوٹی پر پہنچ گئی۔

Nvidia کے چپس پاگلوں کی طرح بک رہے ہیں۔ اس کی حالیہ چوتھی سہ ماہی کی آمدنی کی رپورٹ کے مطابق، سہ ماہی آمدنی ریکارڈ 22.1 بلین ڈالر تک پہنچ گئی، جو کہ تیسری سہ ماہی کے مقابلے میں 22% اور گزشتہ سال کی اسی مدت کے مقابلے میں 265% زیادہ ہے، اور منافع میں 769% اضافہ ہوا، جس سے تجزیہ کاروں کی توقعات کو نمایاں طور پر شکست ہوئی۔ Nvidia کے آمدنی کے اعداد و شمار میں، ڈیٹا سینٹر بلاشبہ سب سے زیادہ چمکدار محکمہ ہے۔ اعداد و شمار کے مطابق، AI پر مرکوز ڈویژن کی چوتھی سہ ماہی کی فروخت گزشتہ سال کے 3.6 بلین ڈالر سے بڑھ کر 18.4 بلین ڈالر ہو گئی، جو کہ 400 فیصد سے زیادہ کی سالانہ شرح نمو ہے۔

اور Nvidia کی نمایاں ترقی کے ساتھ ہم آہنگی میں، مصنوعی ذہانت کی لہر کے کیٹالیسس کے تحت، کچھ گھریلو آپٹیکل ماڈیول انٹرپرائزز نے خاص کارکردگی حاصل کی ہے۔ Zhongji Xuchuang نے 2023 میں 10.725 بلین یوآن کی آمدنی حاصل کی، جو کہ سال بہ سال 11.23 فیصد کا اضافہ ہے۔ خالص منافع 2.181 بلین یوآن تھا، جو کہ سال بہ سال 78.19 فیصد کا اضافہ ہے۔ تیانفو کمیونیکیشن نے 2023 میں 1.939 بلین یوآن کی آمدنی حاصل کی، جو کہ سال بہ سال 62.07 فیصد اضافہ ہے۔ خالص منافع 730 ملین یوآن تھا، سال بہ سال 81.14 فیصد کا اضافہ۔

مصنوعی ذہانت AI کمپیوٹنگ پاور میں آپٹیکل ماڈیولز کی بڑھتی ہوئی مانگ کے علاوہ، ڈیٹا سینٹر کی تعمیر کی مانگ بھی بڑھ رہی ہے۔

ڈیٹا سینٹر نیٹ ورک آرکیٹیکچر کے نقطہ نظر سے، موجودہ 100G سلوشنز کی بنیاد پر، ایک ہی سائز کے ڈیٹا سینٹرز کے نان بلاکنگ نیٹ ورک تھرو پٹ کو پورا کرنے کے لیے مزید پورٹس، سرورز اور سوئچز کے لیے مزید ریک اسپیس، اور زیادہ سرور ریک اسپیس کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ حل سستی نہیں ہیں اور نیٹ ورک کے فن تعمیر کی پیچیدگی میں ہندسی اضافہ کا باعث بنتے ہیں۔

100G سے 400G میں منتقل ہونا ڈیٹا سینٹرز میں زیادہ بینڈوڈتھ لگانے کا ایک زیادہ سرمایہ کاری مؤثر طریقہ ہے، جبکہ نیٹ ورک کے فن تعمیر کی پیچیدگی کو بھی کم کرتا ہے۔

400G اور اس سے اوپر کی رفتار والے آپٹیکل ماڈیولز کی مارکیٹ کی پیشن گوئی

Light Counting کی 400G اور 800G متعلقہ مصنوعات کی پیشین گوئی کے مطابق، SR/FR سیریز ڈیٹا سینٹرز اور انٹرنیٹ سینٹرز کے لیے بنیادی ترقی کی پیداوار ہے:

یہ پیش گوئی کی گئی ہے کہ 400G ریٹ آپٹیکل ماڈیولز 2023 میں پیمانے پر تعینات کیے جائیں گے، اور 2025 میں آپٹیکل ماڈیولز (40G اور اس سے اوپر کی شرحوں) کی سیلز ریونیو کی اکثریت پر قبضہ کریں گے:

ڈیٹا میں تمام ICP اور انٹرپرائز ڈیٹا سینٹرز شامل ہیں۔

چین میں، علی بابا، بیدو، جے ڈی، بائٹ، کوائی اور دیگر بڑے گھریلو انٹرنیٹ مینوفیکچررز، اگرچہ ان کے ڈیٹا سینٹرز کے موجودہ فن تعمیر پر اب بھی 25G یا 56G بندرگاہوں کا غلبہ ہے، اگلی نسل کی منصوبہ بندی مشترکہ طور پر 112G SerDes پر مبنی تیز رفتار الیکٹریکل کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ انٹرفیس

سائنس اور ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، 5G نیٹ ورک آج کے مواصلاتی میدان میں ایک گرما گرم موضوع بن گیا ہے۔ 5G ٹیکنالوجی نہ صرف ہمیں تیز تر ڈیٹا کی منتقلی کی رفتار فراہم کرے گی بلکہ آلات کے درمیان مزید رابطوں کو بھی سپورٹ کرے گی، اس طرح مستقبل کے سمارٹ شہروں، خود مختار گاڑیوں اور انٹرنیٹ آف تھنگز کے لیے مزید امکانات پیدا ہوں گے۔ تاہم، 5G نیٹ ورک کے پیچھے، بہت سی کلیدی ٹیکنالوجیز اور آلات سپورٹ ہیں، جن میں سے ایک آپٹیکل ماڈیول ہے۔

5G RF ریموٹ بیس اسٹیشن کے DU اور AAU کو جوڑنے کے لیے ایک اعلیٰ بینڈوتھ آپٹیکل ماڈیول استعمال کیا جائے گا۔ 4G دور میں، BBU بیس اسٹیشنوں کا بیس بینڈ پروسیسنگ یونٹ تھا، جبکہ RRU ریڈیو فریکوئنسی یونٹ تھا۔ BBU اور RRU کے درمیان ٹرانسمیشن نقصان کو کم کرنے کے لیے، آپٹیکل فائبر کنکشن، جسے فارورڈ ٹرانسمیشن سکیم بھی کہا جاتا ہے، اکثر استعمال کیا جاتا تھا۔ 5G دور میں، وائرلیس ایکسیس نیٹ ورک مکمل طور پر کلاؤڈ پر مبنی ہوں گے، ایک سنٹرلائزڈ وائرلیس ایکسیس نیٹ ورک (C-RAN) کے ساتھ۔ C-RAN ایک نیا اور موثر متبادل حل فراہم کرتا ہے۔ آپریٹرز C-RAN کے ذریعے ہر سیلولر بیس سٹیشن کے لیے درکار آلات کی تعداد کو ہموار کر سکتے ہیں اور CU کلاؤڈ کی تعیناتی، پولز میں وسائل کی ورچوئلائزیشن، اور نیٹ ورک اسکیل ایبلٹی جیسے افعال فراہم کر سکتے ہیں۔

5G فرنٹ اینڈ ٹرانسمیشن بڑی صلاحیت کے آپٹیکل ماڈیولز کا استعمال کرے گی۔ اس وقت، 4G LTE بیس اسٹیشن بنیادی طور پر 10G آپٹیکل ماڈیولز استعمال کرتے ہیں۔ 5G کی ہائی فریکوئنسی سپیکٹرم اور ہائی بینڈوڈتھ کی خصوصیات، MassiveMIMO ٹیکنالوجی کے استعمال کے ساتھ، الٹرا وائیڈ بینڈ آپٹیکل ماڈیول کمیونیکیشن کی ضرورت ہوتی ہے۔ فی الحال، C-RAN DU کی فزیکل لیئر کو AAU سیکشن میں منتقل کر کے CPRI انٹرفیس کی رفتار کو کم کرنے کی کوشش کر رہا ہے، اس طرح ہائی بینڈوتھ آپٹیکل ماڈیولز کی مانگ کو کم کر رہا ہے اور 25G/100G آپٹیکل ماڈیولز کو انتہائی ہائی بینڈوتھ ٹرانسمیشن کی ضروریات کو پورا کرنے کے قابل بنا رہا ہے۔ مستقبل کے 5G "اعلی تعدد" مواصلات کا۔ لہذا، مستقبل میں C-RAN فریم ورک بیس سٹیشنوں کی تعمیر میں، 100G آپٹیکل ماڈیولز میں بڑی صلاحیت ہوگی۔

5G بیس اسٹیشن کی تعیناتی۔

تعداد میں اضافہ: 3 AAU کو جوڑنے والے واحد DU کے ساتھ روایتی بیس اسٹیشن اسکیم میں، 12 آپٹیکل ماڈیولز کی ضرورت ہے۔ اپنایا مورفزم فریکوئنسی تک رسائی ٹیکنالوجی کے بیس سٹیشن آپٹیکل ماڈیول کی مانگ میں مزید اضافہ کرے گا. ہم فرض کرتے ہیں کہ اس اسکیم میں، ایک واحد DU 5 AAU کو جوڑتا ہے، 20 آپٹیکل ماڈیولز کی ضرورت ہے۔

خلاصہ:

لائٹ کاؤنٹنگ کے مطابق، 2010 میں ٹاپ ٹین عالمی آپٹیکل ماڈیول سیلز سپلائرز میں، صرف ایک گھریلو صنعت کار ووہان ٹیلی کام ڈیوائسز تھی۔ 2022 میں، فہرست میں چینی مینوفیکچررز کی تعداد بڑھ کر 7 ہو گئی، Zhongji Xuchuang اور Coherent سب سے اوپر کے لیے بندھے ہوئے؛ چینی مینوفیکچررز نے آپٹیکل پرزوں اور ماڈیولز میں اپنا مارکیٹ شیئر 2010 میں 15% سے بڑھا کر 2021 میں 50% کر دیا ہے۔

موجودہ وقت میں، گھریلو آپٹیکل ماڈیول تین Jiji Xuchuang، Tianfu مواصلات اور نئے Yisheng، مارکیٹ کی قیمت 140 بلین یوآن، 60 بلین یوآن، 55 بلین یوآن تک پہنچ گئی، جن میں سے معروف Zhongji Xuchuang پچھلے عالمی آپٹیکل ماڈیول کی صنعت سے باہر مارکیٹ کی قیمت سے پہلی ہم آہنگ (تقریبا 63 ارب یوآن کی حالیہ مارکیٹ ویلیو)، سرکاری طور پر دنیا کی پہلی برادر پوزیشن۔

ابھرتی ہوئی ایپلی کیشنز جیسے کہ 5G، AI، اور ڈیٹا سینٹرز کی دھماکہ خیز ترقی tuyere پر کھڑی ہے، اور گھریلو آپٹیکل ماڈیول انڈسٹری کا مستقبل قریب ہے۔