1. Status saat ini dan kekuatan pendorong pengembangan industri modul optik
Sebagai komponen inti dari sistem komunikasi optik, modul optik melakukan fungsi kunci konversi sinyal fotoelektrik. Pengembangannya secara langsung mendapat manfaat dari permintaan eksplosif di bidang -bidang seperti 5G, komputasi awan, daya komputasi AI dan pusat data. Menurut laporan industri, ukuran pasar modul optik global diperkirakan akan tumbuh dari US $ 11 miliar pada tahun 2022 menjadi lebih dari US $ 20 miliar pada tahun 2027, dengan tingkat pertumbuhan senyawa tahunan lebih dari 10%. Sebagai salah satu pasar konsumen terbesar di dunia, ukuran pasar China telah mencapai US $ 4-5 miliar pada tahun 2022, dan tingkat pertumbuhan dalam lima tahun ke depan dapat mencapai lebih dari 15%, jauh melebihi rata -rata global.
Kekuatan pendorong inti:
Lonjakan dalam Permintaan Daya Komputasi: Pelatihan dan penalaran model besar AI mengedepankan persyaratan lebih tinggi untuk transmisi data berkecepatan tinggi, mempromosikan implementasi yang dipercepat dari modul berkecepatan ultra-tinggi seperti 800G dan 1.6T.
Ekspansi Pusat Data: Konstruksi pusat data skala ultra-besar global (seperti proyek "East Data West Computing") mendorong permintaan untuk modul optik dengan kepadatan tinggi, berdaya rendah.
Dalaman 5G Network: Stasiun pangkalan 5G Fronthaul/Midhaul/Backhaul Networks mengandalkan modul optik bandwidth tinggi, latensi rendah.
Silicon Photonics Technology Breakthrough: Teknologi Silikon Photonics telah menjadi arah inti dari generasi berikutnya dari modul optik melalui integrasi dan keunggulan berbiaya rendah.
2. Model modul optik utama dan skenario aplikasi
Model modul optik dibagi sesuai dengan kecepatan, pengemasan, jarak transmisi dan dimensi lainnya, dan spesifikasi yang berbeda disesuaikan dengan persyaratan skenario yang beragam:
1. Dibagi dengan kecepatan
Modul 100g/200g:
Skenario aplikasi: Stasiun pangkalan 5G Midhaul/backhaul, jaringan area metropolitan, interkoneksi pusat data tingkat perusahaan.
Fitur teknis: Mendukung 10-80 km transmisi, mengadopsi kemasan QSFP28, kompatibel dengan teknologi CWDM/DWDM, dan memenuhi persyaratan bandwidth menengah.
Model Representatif: 100G QSFP28 LR4 (10km), 100G QSFP28 ER4 (40km).
Modul 400g:
Skenario Aplikasi: Interkoneksi internal pusat data besar (seperti arsitektur daun-tulang), transmisi jarak pendek dari kelompok pelatihan AI.
Fitur teknis: Sebagian besar menggunakan kemasan QSFP-DD atau OSFP, mendukung serat optik mode tunggal/multi-mode, konsumsi daya kurang dari 9W (solusi silikon fotonik memiliki keunggulan yang signifikan).
Model representatif: 400g QSFP-DD DR4 (500m), 400g OSFP LR8 (10km).
Modul 800g:
Skenario Aplikasi: Pusat Komputasi AI Interkoneksi GPU, jaringan backbone pusat data skala ultra-besar.
Fitur teknis: Silikon Photonics yang didominasi teknologi, chip 200G gelombang tunggal terintegrasi, mendukung teknologi LPO (Linear Direct Drive) untuk mengurangi konsumsi daya, dan beradaptasi dengan arsitektur CPO (co-package).
Model representatif: 800g OSFP DR8 (500m), 800g OSFP 2 × FR4 (2 km).
Modul 1.6T/3.2T (tren masa depan):
Skenario Aplikasi: Cluster Komputasi AI generasi berikutnya, Interkoneksi Ultra-Long-Distance (DCI) antara pusat data.
Fitur teknis: Silikon fotonik dikombinasikan dengan teknologi modulasi lithium niobate film tipis, mendukung laju panjang gelombang tunggal lebih dari 200g, kompatibel dengan solusi CPO dan LPO, dan diharapkan tersedia secara komersial dalam skala besar setelah 2026.
2. Klasifikasi berdasarkan Jenis Paket
SFP/SFP+: beradaptasi dengan tarif di bawah 10g dan banyak digunakan di lapisan akses jaringan perusahaan.
QSFP/QSFP28: Fokus pada pasar 40G/100G dan cocok untuk koneksi di dalam rak pusat data.
QSFP-DD/OSFP: Mendukung tarif tinggi 400g/800g, memenuhi persyaratan kabel dengan kepadatan tinggi, dan merupakan solusi utama untuk pusat data AI.
3. Klasifikasi berdasarkan mode transmisi
Modul multimode (panjang gelombang 850nm): jarak pendek (<2km) scenarios, such as interconnection between computer rooms in data centers.
Modul mode tunggal (1310/1550nm panjang gelombang): skenario jarak jauh ({10-200 km), seperti jaringan backbone telekomunikasi dan transmisi pusat lintas-data.
Iii. Tren dan tantangan teknologi masa depan
Arah Evolusi Teknologi:
Integrasi fotonik silikon: Intel, Zhongji Xuchuan dan produsen lainnya memiliki modul fotonik silikon 800g yang diproduksi secara massal, dan chip 1.6T telah memasuki tahap verifikasi.
Manajemen Cerdas: Fungsi Diagnosis Diri dan Kesalahan Terpadu untuk Meningkatkan Operasi Jaringan dan Efisiensi Pemeliharaan.
Desain Daya Rendah: Teknologi LPO dapat mengurangi konsumsi daya sebesar 30%, dan solusi CPO selanjutnya mengurangi kehilangan sinyal listrik.
Tantangan Industri:
Lokalisasi chip: Chip optik berkecepatan tinggi di atas 25g masih bergantung pada impor, dan perusahaan domestik seperti komponen optik dan teknologi Yuanjie semakin mempercepat terobosan.
Unifikasi Standar: Protokol pengemasan dan antarmuka dari modul 800g/1.6T memerlukan kolaborasi global.
Iv. Kesimpulan
Industri modul optik berada dalam gelombang ganda "revolusi kecepatan" dan "iterasi teknologi". Dalam jangka pendek, modul 800g akan mendominasi infrastruktur komputasi AI; Dalam model menengah dan panjang, 1.6t dan di atas, fotonik silikon dan integrasi teknologi CPO akan menjadi ketinggian yang memerintah. Dengan keunggulan kecepatan dan kecepatan respons, perusahaan Cina diharapkan untuk memperluas pangsa mereka di pasar berkecepatan tinggi, tetapi mereka perlu terus menembus hambatan teknologi inti untuk mengatasi persaingan internasional.
Referensi: Laporan Industri, Kertas Putih Teknis, Analisis Pasar.
