1. Optisen moduuliteollisuuden kehityksen nykyinen tila ja liikkeellepaneva voima
Optisen viestintäjärjestelmän ydinkomponenttina optinen moduuli sitoutuu fotoelektrisen signaalin muuntamisen avainfunktioon. Sen kehitys hyötyy suoraan räjähtävästä kysynnästä aloilla, kuten 5G, pilvipalvelu, AI -tietojenkäsittely- ja tietokeskukset. Teollisuusraporttien mukaan maailmanlaajuisen optisen moduulin markkinoiden koon odotetaan kasvavan 11 miljardista dollarista vuonna 2022 yli 20 miljardiin dollariin vuonna 2027, ja vuotuinen yhdistelmäkasvu on yli 10%. Yhtenä maailman suurimmista kuluttajamarkkinoista Kiinan markkinoiden koko on saavuttanut Yhdysvaltain dollarin $ 4-5 miljardia dollaria vuonna 2022, ja seuraavien viiden vuoden kasvuvauhti voi olla yli 15%, mikä ylittää huomattavasti maailmanlaajuisen keskiarvon.
Ydin -liikkeellepaneva voima:
Laskentavirran kysynnän nousu: AI: n suuri mallikoulutus ja päättely esitetään suuren nopeuden tiedonsiirron korkeammat vaatimukset, edistäen erittäin korkean nopeuden moduulien, kuten 800G ja 1,6T, nopeutettua toteutusta.
Tietokeskuksen laajennus: Globaali erittäin suuren mittakaavan datakeskuksen rakenne (kuten "East Data West Computing" -projekti) ohjaa tiiviiden, pienitehoisten optisten moduulien kysyntää.
5G-verkon syventäminen: 5G tukiasema Fronthaul/MidHaul/Backhaul -verkot luottavat korkean kaistanleveyteen, matalan viiveen optisiin moduuleihin.
Piilähenkilöstöteknologian läpimurto: Piilotoniikkatekniikasta on tullut seuraavan sukupolven optisten moduulien ydinsuunta sen integroinnin ja edullisten etujen kautta.
2. Valtavirran optiset moduulimallit ja sovellusskenaariot
Optiset moduulimallit on jaettu nopeuden, pakkauksen, voimansiirtoetäisyyden ja muiden mittojen mukaan, ja erilaiset eritelmät on mukautettu erilaisiin skenaariovaatimuksiin:
1. Jaettuna nopeudella
100 g/200 g moduuli:
Sovellusskenaariot: 5G tukiasema MidHaul/BackHaul, Metropolitan Area Network, Enterprise-tason datakeskuksen yhdistäminen.
Tekniset ominaisuudet: Tukee 10-80 km: n siirtoa, omaksuu QSFP28 -pakkauksen, on yhteensopiva CWDM/DWDM -tekniikan kanssa ja täyttää keskipitkän kaistanleveysvaatimukset.
Edustavat mallit: 100 g QSFP28 LR4 (10 km), 100 g QSFP28 ER4 (40 km).
400G moduuli:
Sovellusskenaariot: Suurten tietokeskusten (kuten lehden selkärangan arkkitehtuuri) sisäinen kytkentä, AI-koulutusklusterien lyhyen matkan siirto.
Tekniset ominaisuudet: Enimmäkseen QSFP-DD- tai OSFP-pakkausten käyttäminen, yhden moodin/multi-moodin optisen kuidun tukeminen, virrankulutus alle 9W (Piilifotoniikka ratkaisuilla on merkittäviä etuja).
Edustavat mallit: 400 g QSFP-DD DR4 (500 m), 400G OSFP LR8 (10 km).
800G moduuli:
Sovellusskenaariot: AI Computing Center GPU -yhteys, erittäin laaja-alainen datakeskuksen runkoverkko.
Tekniset ominaisuudet: Piilotoniikkateknologia hallittu, integroitu yhden aallon 200G-siru, tukee LPO (Lineaar Direct Drive) -tekniikkaa virrankulutuksen vähentämiseksi ja mukautuu CPO (Co-Pacge) -arkkitehtuuriin.
Edustavat mallit: 800 g OSFP DR8 (500 m), 800G OSFP 2 x FR4 (2 km).
1.6T/3.2T -moduuli (tuleva trendi):
Sovellusskenaariot: Seuraavan sukupolven AI-laskentaklusterit, erittäin pitkät etäisyyden yhdistäminen (DCI) tietokeskusten välillä.
Tekniset ominaisuudet: Piilotoniikka yhdistettynä ohutkalvo litium-niobaattimodulaatiotekniikkaan tukee yli 200 g: n yhden aallonpituudenopeutta, jotka ovat yhteensopivia CPO- ja LPO-ratkaisujen kanssa, ja sen odotetaan olevan kaupallisesti saatavana suuressa mittakaavassa vuoden 2026 jälkeen.
2. Luokittelu pakettityypin mukaan
SFP/SFP+: mukautuu alle 10 g: n hintoihin ja sitä käytetään laajasti yritysverkkojen käyttökerroksessa.
QSFP/QSFP28: Keskittyy 40 g/100 g: n markkinoille ja sopii yhteyksiin datakeskuksen telineissä.
QSFP-DD/OSFP: Tukee 400 g/800 g: n korkeita hintoja, täyttää korkean tiheyden johdotusvaatimukset ja on yleinen ratkaisu AI-tietokeskuksiin.
3. Luokittelu lähetystilan mukaan
Multimode-moduuli (850 nm: n aallonpituus): lyhyt etäisyys (<2km) scenarios, such as interconnection between computer rooms in data centers.
Yhden moodimoduuli (1310/1550 nm: n aallonpituus): pitkän matkan (10-200 km) skenaariot, kuten televiestintäverkot ja data-keskuksen siirto.
III. Tulevat teknologiatrendit ja haasteet
Teknologian kehityssuunta:
Piilähenkilöstö: Intel, Zhongji Xuchuan ja muut valmistajat ovat massatuotannossa 800 g piifotonisia moduuleja ja 1,6T-sirut ovat tulleet varmennusvaiheeseen.
Älykäs hallinta: Integroidut itsediagnoosi- ja vikavaroitustoiminnot verkon toiminnan ja ylläpidon tehokkuuden parantamiseksi.
Matala tehon suunnittelu: LPO -tekniikka voi vähentää virrankulutusta 30%, ja CPO -ratkaisu vähentää edelleen sähköistä signaalin menetystä.
Teollisuuden haasteet:
Sirun lokalisointi: Yli 25 g: n nopea optiset sirut luottavat edelleen tuontiin, ja kotimaiset yritykset, kuten optiset komponentit ja Yuanjie-tekniikka, kiihdyttävät läpimurtoja.
Vakioyhdistäminen: 800 g/1,6T -moduulien pakkaus- ja rajapintaprotokollat vaativat globaalia yhteistyötä.
Iv. Johtopäätös
Optisen moduuliteollisuus on "Speed Revolution" ja "tekniikan iteraation" kaksoisaalloissa. Lyhyellä aikavälillä 800 g: n moduulit hallitsevat AI -tietojenkäsittelyinfrastruktuuria; Keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä 1,6T: n ja sitä korkeampien mallien, piin fotoniikan ja CPO -tekniikan integroinnista tulee komentava korkeus. Kustannus- ja reagointinopeuden eduilla kiinalaisten yritysten odotetaan laajentavan edelleen osuuttaan nopealla markkinoilla, mutta niiden on jatkettava murtautumista ydinteknologian pullonkaulaan kansainvälisen kilpailun selviytymiseksi.
Viitteet: Teollisuusraportit, tekniset valkoiset paperit, markkinalyysi.
