1. De huidige status en drijvende kracht van de ontwikkeling van de optische module -industrie
Als kerncomponent van het optische communicatiesysteem, voert de optische module de belangrijkste functie van foto -elektrische signaalconversie uit. De ontwikkeling ervan profiteert rechtstreeks van de explosieve vraag op gebieden zoals 5G, cloud computing, AI -rekenkracht en datacenters. Volgens rapporten in de industrie zal de wereldwijde marktomvang van de optische modules naar verwachting groeien van US $ 11 miljard in 2022 tot meer dan US $ 20 miljard in 2027, met een jaarlijks samengestelde groeipercentage van meer dan 10%. Als een van 's werelds grootste consumentenmarkten, heeft de Chinese marktomvang US $ 4-5 miljard in 2022 bereikt, en de groeipercentage in de komende vijf jaar kan meer dan 15%bereiken, ver boven het wereldwijde gemiddelde.
Core Drijvende kracht:
Piek van de vraag naar rekenkracht: AI grote modeltraining en redenering stellen hogere vereisten voor high-speed gegevensoverdracht, waardoor de versnelde implementatie van ultrahoogtesnelheidsmodules zoals 800 g en 1.6T wordt bevorderd.
Uitbreiding van datacenter: Global Ultra-Large-schaal datacenterconstructie (zoals het "East Data West Computing" -project) stimuleert de vraag naar optische modules met een hoge dichtheid, lage vermogens.
5G Netwerk verdiepen: 5G Base Station Fronthaul/Midhaul/Backhaul Networks vertrouwen op optische modules met een lage-bandbreedte, lage latentie.
Silicon Photonics Technology Breakthrough: Silicon Photonics Technology is de kernrichting geworden van de volgende generatie optische modules door de integratie en goedkope voordelen.
2. Mainstream optische modulemodellen en toepassingsscenario's
Optische modulemodellen zijn verdeeld volgens snelheid, verpakking, transmissieafstand en andere dimensies, en verschillende specificaties zijn aangepast aan diverse scenario -eisen:
1. Gedeeld door snelheid
100 g/200 g module:
Toepassingsscenario's: 5G Base Station Midhaul/Backhaul, Metropolitan Area Network, Interconnection op datacenter op enterprise-niveau.
Technische kenmerken: Ondersteunt 10-80 km -transmissie, neemt QSFP28 -verpakkingen aan, is compatibel met CWDM/DWDM -technologie en voldoet aan de eisen van de gemiddelde bandbreedte.
Representatieve modellen: 100G QSFP28 LR4 (10 km), 100G QSFP28 ER4 (40 km).
400 g module:
Toepassingsscenario's: interne interconnectie van grote datacenters (zoals blad-wervelkolomarchitectuur), korte afstandsoverdracht van AI-trainingsclusters.
Technische kenmerken: meestal met behulp van QSFP-DD- of OSFP-verpakkingen, ter ondersteuning van optische vezels met één modus/multi-modus, stroomverbruik minder dan 9 W (Silicon Photonics Solutions hebben aanzienlijke voordelen).
Representatieve modellen: 400G QSFP-DD DR4 (500m), 400G OSFP LR8 (10 km).
800 g module:
Toepassingsscenario's: AI Computing Center GPU-interconnectie, Ultra-Large-Scale Data Center Backbone Network.
Technische kenmerken: Silicon Photonics Technology-gedomineerde, geïntegreerde single-wave 200g chip, ondersteunt LPO (lineaire directe schijf) technologie om het stroomverbruik te verminderen en past zich aan aan CPO (co-pack) architectuur.
Representatieve modellen: 800 g OSFP DR8 (500m), 800 g OSFP 2 × FR4 (2 km).
1.6t/3.2t module (toekomstige trend):
Toepassingsscenario's: AI Computing Clusters van de volgende generatie, ultra-lange-afstandsinterconnectie (DCI) tussen datacenters.
Technische kenmerken: Siliconenfotonica gecombineerd met dunne-film lithium niobaatmodulatietechnologie, ondersteunt enkele golflengtes van meer dan 200 g, compatibel met CPO- en LPO-oplossingen, en zal naar verwachting na 2026 op grote schaal commercieel verkrijgbaar zijn na 2026.
2. Classificatie per pakkettype
SFP/SFP+: past zich aan aan de tarieven onder de 10 g en wordt veel gebruikt in de toegangslaag van bedrijfsnetwerken.
QSFP/QSFP28: richt zich op de 40G/100G -markt en is geschikt voor verbindingen in datacenterrekken.
QSFP-DD/OSFP: ondersteunt 400 g/800 g hoge tarieven, voldoet aan de bedradingvereisten met hoge dichtheid en is de reguliere oplossing voor AI-datacenters.
3. Classificatie per transmissiemodus
Multimode-module (850 nm golflengte): korte afstand (<2km) scenarios, such as interconnection between computer rooms in data centers.
Single-modus module (1310/1550nm golflengte): langeafstand (10-200 km) scenario's, zoals telecommunicatie-backbone-netwerken en cross-data center transmissie.
Iii. Trends en uitdagingen van toekomstige technologieverlener
Richting van de technologie -evolutie:
Siliconen fotonische integratie: Intel, Zhongji Xuchuan en andere fabrikanten hebben massaproductie van 800 g siliciumfotonische modules en 1.6T-chips zijn in het verificatiefase ingegaan.
Intelligent management: geïntegreerde zelfdiagnose en foutwaarschuwingsfuncties om de werking van het netwerk en onderhoudsefficiëntie te verbeteren.
Low Power Design: LPO -technologie kan het stroomverbruik met 30%verminderen en de CPO -oplossing vermindert het elektrische signaalverlies verder.
Uitdagingen uit de industrie:
Chip-lokalisatie: high-speed optische chips boven 25 g zijn nog steeds afhankelijk van import, en binnenlandse bedrijven zoals optische componenten en Yuanjie-technologie versnellen doorbraken.
Standaard unificatie: de verpakking- en interface -protocollen van 800 g/1.6T -modules vereisen globale samenwerking.
IV. Conclusie
De optische module -industrie bevindt zich in de dubbele golven van "Speed Revolution" en "Technology iteration". Op de korte termijn zullen 800G -modules de AI -computerinfrastructuur domineren; Op middellange en lange termijn worden 1.6T en boven modellen, siliciumfotonica en CPO -technologie -integratie de commandant hoogten. Met de voordelen van kosten- en responssnelheid wordt van Chinese bedrijven verwacht dat ze hun aandeel in de snelle markt verder uitbreiden, maar ze moeten doorgaan met het doorbreken van het knelpunt van kerntechnologie om het hoofd te bieden aan internationale concurrentie.
Referenties: industriële rapporten, technische whitepapers, marktanalyse.
