在ChatGPT发起的人工智能浪潮下,出现了指数级增长的复杂应用场景。
(资料图)
AI大模型推动数据中心结构升级。数据存储和传输的需求较以往成倍增长,数据中心对数据传输速率的要求不断提高。
据Synergy统计,目前全球有314个新的超大规模数据中心在建。未来三年,超大规模运营商运营的大型数据中心数量将超过1000个,并将持续增长。 #光模块##光通讯#
全球大型数据中心数量:
以NVIDIA为代表的AI计算设备厂商正在加速以H100、A100为代表的高性能GPU的生产。这也印证了下游AI数据中心的强劲需求以及以800G为代表的高速光模块的市场空间。强力支持。
数据中心交换芯片吞吐量不断提升,带动光模块速度不断迭代。
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数据来源:IMT-2020
据FROSTSULLIVAN预测,全球光模块市场将从2020年的105.4亿美元增长至2024年的138.2亿美元,其中数据通信市场将从2020年的51.4%增长至2024年的60.7%,成为光模块的主要市场。市场增长的主要推动力。
受益于AI浪潮下数据中心的加速建设以及5G网络的深入布局,中国光模块市场也有望进一步增长。
星茶|行业研究数据库数据显示,光模块处于光通信产业链的中游。产业链上游为电子元器件、PCB、光芯片、结构件等零部件供应商;产业链下游是电信运营商、云计算数据中心运营商等客户。
光模块产业链:
光模块上游原材料供应充足,供应商众多,行业成熟。
其中,光芯片是上游产业链的核心部件,约占光模块总成本的26%。
下游主要是通信设备制造商和大型互联网公司。企业数量虽然不多,但规模很大。
目前数据中心使用的光模块速度和技术根据具体场景而有所不同。
Leaf-Spine架构下的数据中心互联场景可分为数据中心到数据中心、Spine-Core、Leaf-Spine、TOR-Leaf、Server-TOR、服务器间等场景。除了服务器到服务器场景外,所有互连场景都适用。光模块。
传统数据中心升级为新型数据中心的核心是将传统数据中心的三层网络架构升级为Leaf-Spine两层网络架构。 Leaf-Spine架构所需的高速光模块数量是传统三层架构的30倍。将大大增加光模块的需求。
Leaf-Spine两层架构数据中心高速光模块数量需求计算:
来源:海德豹研究院
在人工智能带来的流量爆炸的推动下,下一代TOR-leaf连接及以上连接级别正在向800G速度转换,光模块制造商正在迎来新一代技术带来增量需求。
随着宽带流量的增长,100G和400G光模块出货量成为出货量增长的主力。
根据Yole的数据,2022年所有光模块的出货量约为8500万片,其中10G和100G光模块的出货量最大。
高速光模块作为AI数据中心内部通信的关键部件,正在逐步取代低速光模块。预计未来100G光模块的出货量将持续增长,而10G光模块的出货量已经开始下降。
当前光模块整体正处于400G光模块持续快速增长、800G光模块持续推出的周期起点。
数据中心互连中的光模块不断向更高速度迭代,下一代高速800G光模块蓄势待发。
该机构预计,到2026年,全球光模块出货量将达到约1.5亿颗。
高端光模块市场竞争格局相对集中。
据Lightcounting统计,入围2022年全球前10名的国内厂商分别是中际旭创(第二)、光迅科技(第八)、信亿盛(第七)和华工正源(第十)。国内前四大光模块厂商占据全球26%的市场份额。
目前,国内厂商正在加速布局400G/800G光模块。光迅科技、中际旭创、信亿盛、康桥科技已量产800G光模块产品,其他厂商也在加快研发进度。
部分领先代表厂商简介:
中际旭创:国内中高端数据通信市场的领导者。目前,公司800G及相干系列产品已开始量产。 800G硅光模块和1.6T光模块已进入测试阶段。 CPO技术和3D封装技术也在持续开发中。进行中。
在2023年3月的OFC大会上,中际旭创展示了1.6T OSFP-XD DR8+可插拔光通信模块,这是基于5nm DSP和先进硅光子技术的第二代800G模块,功耗小于14W。 800G OSFP DR8+ 和2xFR4 光通信模块。
光讯科技:通过提高迭代开发速度、提高客户技术支持能力、加强与关键电子芯片等核心原材料的合作关系,抢占800G及以上速率市场应用的时间窗口。目前,800G QSFP DD/OSFP已推出。
信义盛:光模块领域的领导者,具有出色的成本控制能力,有能力进入增量云计算/AI客户。高速光模块、硅光模块、相干光模块等新产品研发项目以及传统EML解决方案、硅光解决方案、LPO解决方案、低功率薄膜锂电等新产品研发项目取得多项进展铌巴特解决方案800G光模块已深度部署。
剑桥科技:800G光模块推出了基于硅光子技术的800G DR8/FR8和基于EML、2FR4光模块的800G DR8/FR8。未来,我们将进一步优化800G 8FR1产品和800G 2FR4产品的工艺和良率,并在上海工厂逐步量产,提高自动化生产能力,支持数据中心客户未来更大规模的需求实现产品规模化出货。完成800G光模块产能爬坡。
天府通信:800G光模块装置进展顺利,光引擎出货量增加带动活跃业务增长。
光库技术:在800G、1.6T光模块方面具有竞争优势。目前,全球仅有富士通、住友和Koko 3家公司能够供应大块材料铌酸锂调制器。铌酸锂电光调制器主要应用于100Gbps以上长距离骨干相干通信和单波长100/200Gbps超高速数据中心。与硅光和磷化铟相比,薄膜铌酸锂调制器具有其他材料无法比拟的带宽优势。 #五月新竞技#
随着国内光模块厂商的崛起,供应链国产化进程加快,有望带来更大的市场空间。
短期内,技术成熟、成本低廉的可插拔光模块仍将是主流方案。
CPO技术成熟、成本低廉、可快速出货,满足领先云厂商客户快速构建大型模型所需的算力基础设施激增的需求。
随着CPO技术路线的成熟和技术工艺进步带来成本下降,预计CPO因其性能优势将成为2030年后的主流技术路线。
头部光模块厂商近年来也推出了板载光/共封装光解决方案。他们目前正处于渗透率和出货量不断增加的阶段。未来几年,可插拔光模块将与CPO路线共存。
光模块技术及速率演进趋势:短期来看,可插拔仍将占据主导地位,长期来看,OBO/CPO将占据主导地位:
在人工智能新浪潮和大模型的催化下,人工智能基础设施建设的投资也将达到顶峰。数据中心内部互联的数据流量占很大比例。光模块正在向高速、低功耗、低成本、智能化方向发展。高速光模块有望乘东风迎来快速发展机遇。
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