在ChatGPT發(fā)起的人工智能浪潮下，出現(xiàn)了指數(shù)級增長的復(fù)雜應(yīng)用場景。
（資料圖）
AI大模型推動(dòng)數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)升級。數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)男枨筝^以往成倍增長，數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)傳輸速率的要求不斷提高。
據(jù)Synergy統(tǒng)計(jì)，目前全球有314個(gè)新的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心在建。未來三年，超大規(guī)模運(yùn)營商運(yùn)營的大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量將超過1000個(gè)，并將持續(xù)增長。 #光模塊##光通訊#
全球大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量：
以NVIDIA為代表的AI計(jì)算設(shè)備廠商正在加速以H100、A100為代表的高性能GPU的生產(chǎn)。這也印證了下游AI數(shù)據(jù)中心的強(qiáng)勁需求以及以800G為代表的高速光模塊的市場空間。強(qiáng)力支持。
數(shù)據(jù)中心交換芯片吞吐量不斷提升，帶動(dòng)光模塊速度不斷迭代。
關(guān)注樂清智庫，洞察產(chǎn)業(yè)格局！
數(shù)據(jù)來源：IMT-2020
據(jù)FROSTSULLIVAN預(yù)測，全球光模塊市場將從2020年的105.4億美元增長至2024年的138.2億美元，其中數(shù)據(jù)通信市場將從2020年的51.4%增長至2024年的60.7%，成為光模塊的主要市場。市場增長的主要推動(dòng)力。
受益于AI浪潮下數(shù)據(jù)中心的加速建設(shè)以及5G網(wǎng)絡(luò)的深入布局，中國光模塊市場也有望進(jìn)一步增長。
星茶|行業(yè)研究數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)顯示，光模塊處于光通信產(chǎn)業(yè)鏈的中游。產(chǎn)業(yè)鏈上游為電子元器件、PCB、光芯片、結(jié)構(gòu)件等零部件供應(yīng)商；產(chǎn)業(yè)鏈下游是電信運(yùn)營商、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商等客戶。
光模塊產(chǎn)業(yè)鏈：
光模塊上游原材料供應(yīng)充足，供應(yīng)商眾多，行業(yè)成熟。
其中，光芯片是上游產(chǎn)業(yè)鏈的核心部件，約占光模塊總成本的26%。
下游主要是通信設(shè)備制造商和大型互聯(lián)網(wǎng)公司。企業(yè)數(shù)量雖然不多，但規(guī)模很大。
目前數(shù)據(jù)中心使用的光模塊速度和技術(shù)根據(jù)具體場景而有所不同。
Leaf-Spine架構(gòu)下的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)場景可分為數(shù)據(jù)中心到數(shù)據(jù)中心、Spine-Core、Leaf-Spine、TOR-Leaf、Server-TOR、服務(wù)器間等場景。除了服務(wù)器到服務(wù)器場景外，所有互連場景都適用。光模塊。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心升級為新型數(shù)據(jù)中心的核心是將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級為Leaf-Spine兩層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 Leaf-Spine架構(gòu)所需的高速光模塊數(shù)量是傳統(tǒng)三層架構(gòu)的30倍。將大大增加光模塊的需求。
Leaf-Spine兩層架構(gòu)數(shù)據(jù)中心高速光模塊數(shù)量需求計(jì)算：
來源：海德豹研究院
在人工智能帶來的流量爆炸的推動(dòng)下，下一代TOR-leaf連接及以上連接級別正在向800G速度轉(zhuǎn)換，光模塊制造商正在迎來新一代技術(shù)帶來增量需求。
隨著寬帶流量的增長，100G和400G光模塊出貨量成為出貨量增長的主力。
根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2022年所有光模塊的出貨量約為8500萬片，其中10G和100G光模塊的出貨量最大。
高速光模塊作為AI數(shù)據(jù)中心內(nèi)部通信的關(guān)鍵部件，正在逐步取代低速光模塊。預(yù)計(jì)未來100G光模塊的出貨量將持續(xù)增長，而10G光模塊的出貨量已經(jīng)開始下降。
當(dāng)前光模塊整體正處于400G光模塊持續(xù)快速增長、800G光模塊持續(xù)推出的周期起點(diǎn)。
數(shù)據(jù)中心互連中的光模塊不斷向更高速度迭代，下一代高速800G光模塊蓄勢待發(fā)。
該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，到2026年，全球光模塊出貨量將達(dá)到約1.5億顆。
高端光模塊市場競爭格局相對集中。
據(jù)Lightcounting統(tǒng)計(jì)，入圍2022年全球前10名的國內(nèi)廠商分別是中際旭創(chuàng)（第二）、光迅科技（第八）、信億盛（第七）和華工正源（第十）。國內(nèi)前四大光模塊廠商占據(jù)全球26%的市場份額。
目前，國內(nèi)廠商正在加速布局400G/800G光模塊。光迅科技、中際旭創(chuàng)、信億盛、康橋科技已量產(chǎn)800G光模塊產(chǎn)品，其他廠商也在加快研發(fā)進(jìn)度。
部分領(lǐng)先代表廠商簡介：
中際旭創(chuàng)：國內(nèi)中高端數(shù)據(jù)通信市場的領(lǐng)導(dǎo)者。目前，公司800G及相干系列產(chǎn)品已開始量產(chǎn)。 800G硅光模塊和1.6T光模塊已進(jìn)入測試階段。 CPO技術(shù)和3D封裝技術(shù)也在持續(xù)開發(fā)中。進(jìn)行中。
在2023年3月的OFC大會上，中際旭創(chuàng)展示了1.6T OSFP-XD DR8+可插拔光通信模塊，這是基于5nm DSP和先進(jìn)硅光子技術(shù)的第二代800G模塊，功耗小于14W。 800G OSFP DR8+ 和2xFR4 光通信模塊。
光訊科技：通過提高迭代開發(fā)速度、提高客戶技術(shù)支持能力、加強(qiáng)與關(guān)鍵電子芯片等核心原材料的合作關(guān)系，搶占800G及以上速率市場應(yīng)用的時(shí)間窗口。目前，800G QSFP DD/OSFP已推出。
信義盛：光模塊領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，具有出色的成本控制能力，有能力進(jìn)入增量云計(jì)算/AI客戶。高速光模塊、硅光模塊、相干光模塊等新產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目以及傳統(tǒng)EML解決方案、硅光解決方案、LPO解決方案、低功率薄膜鋰電等新產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目取得多項(xiàng)進(jìn)展鈮巴特解決方案800G光模塊已深度部署。
劍橋科技：800G光模塊推出了基于硅光子技術(shù)的800G DR8/FR8和基于EML、2FR4光模塊的800G DR8/FR8。未來，我們將進(jìn)一步優(yōu)化800G 8FR1產(chǎn)品和800G 2FR4產(chǎn)品的工藝和良率，并在上海工廠逐步量產(chǎn)，提高自動(dòng)化生產(chǎn)能力，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心客戶未來更大規(guī)模的需求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)?；鲐?。完成800G光模塊產(chǎn)能爬坡。
天府通信：800G光模塊裝置進(jìn)展順利，光引擎出貨量增加帶動(dòng)活躍業(yè)務(wù)增長。
光庫技術(shù)：在800G、1.6T光模塊方面具有競爭優(yōu)勢。目前，全球僅有富士通、住友和Koko 3家公司能夠供應(yīng)大塊材料鈮酸鋰調(diào)制器。鈮酸鋰電光調(diào)制器主要應(yīng)用于100Gbps以上長距離骨干相干通信和單波長100/200Gbps超高速數(shù)據(jù)中心。與硅光和磷化銦相比，薄膜鈮酸鋰調(diào)制器具有其他材料無法比擬的帶寬優(yōu)勢。 #五月新競技#
隨著國內(nèi)光模塊廠商的崛起，供應(yīng)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程加快，有望帶來更大的市場空間。
短期內(nèi)，技術(shù)成熟、成本低廉的可插拔光模塊仍將是主流方案。
CPO技術(shù)成熟、成本低廉、可快速出貨，滿足領(lǐng)先云廠商客戶快速構(gòu)建大型模型所需的算力基礎(chǔ)設(shè)施激增的需求。
隨著CPO技術(shù)路線的成熟和技術(shù)工藝進(jìn)步帶來成本下降，預(yù)計(jì)CPO因其性能優(yōu)勢將成為2030年后的主流技術(shù)路線。
頭部光模塊廠商近年來也推出了板載光/共封裝光解決方案。他們目前正處于滲透率和出貨量不斷增加的階段。未來幾年，可插拔光模塊將與CPO路線共存。
光模塊技術(shù)及速率演進(jìn)趨勢：短期來看，可插拔仍將占據(jù)主導(dǎo)地位，長期來看，OBO/CPO將占據(jù)主導(dǎo)地位：
在人工智能新浪潮和大模型的催化下，人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資也將達(dá)到頂峰。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)的數(shù)據(jù)流量占很大比例。光模塊正在向高速、低功耗、低成本、智能化方向發(fā)展。高速光模塊有望乘東風(fēng)迎來快速發(fā)展機(jī)遇。
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