发布日期:2024-09-30 22:15 点击次数:60
作家 | 林晴晴亚洲色图 欧美
裁剪 | 袁斯来
2023 年,科创板时报评比年度"十大科技热词",光模块当作 AI 元年最火爆的见解之一置身其中。
AI 走向智能的前提,是传输和处理海量数据,而光模块恰是终了这一标的的重要,它们在数据中心内高速传输数据,为机器学习和深度学习提供能源。
光模块通过光电诊治时期,激光器和光电探伤器共同作用,将电信号诊治成光信号,再经由光纤传达至沉之外终了信息的快速流转,使得遍及 AI 处理所需的数据大约飞快传输。
据 Light Counting 预测,光模块的天下商场限度在 2022-2027 年或将以 CAGR11% 保握增长,2027 年有望碎裂 200 亿好意思元。智研产业接洽院数据潜入,2023 年我国光模块行业商场限度达 532.6 亿元,较 2022 年增长 24.2%。
跟着 AI 时期向更高复杂性迈进,对光模块的需求也在增长,高速率如 400G、800G 的模块也曾插足使用,跟着自动驾驶、大限度云策划普及,对光模块速率条件会高达 1.6T。
当 AI 席卷天下时,光模块这个平常多年的行业忽然升温,二三线光模块厂商迎来了景气周期。
规则 9 月,A 股商场共有 14 家光模块公司发布了 2024 年中报,功绩可不雅。合座终了交易收入比拟客岁同期增长超 50%,归母净利润更是翻倍。
然则,他们面对严峻的现实。光模块是个老行业,好多厂商仅仅在同质化竞争中叛逆。中国公司需要创新性的新时期,跟上 AI 时期奔波的速率。
井喷的需求,狂飙的光模块
光通讯系统以光纤当作传输介质,因此传输的信号是光信号,但对信息作分析处理时必须诊治成电信号才智进行。
光模块恰是光通讯系统中完成光电诊治的中枢部件。光模块由光器件、功能电路和光接口等组成,其中光器件是光模块的重要元件,包括激光器(TOSA)和探伤器(ROSA),区别终了在辐射端将电信号诊治成光信号,以及在接受端将光信号诊治成电信号的功能。
现时,光模块典型的应用场景包括接上钩、城域网、主干网、数据中心荟萃。
其中数据中心应用需要的光模块己占大要 75% 通讯所需光模块的商场份额,是光模块的主要应用场景之一。
连年来,跟着 AI 时期的迅猛发展,相等所以 ChatGPT 出死后,大模子海浪席卷天下,扫数行业对高速、高密度、高可靠性和低功耗的光模块需求激增。
光模块行业名次前方的公司多来自中国。
从祯祥证券整理的最新企业名次来看,2023 年天下前十的光模块公司里,中国公司就有 7 家。
2016 年,中际旭创第一次进入天下前十行列,此后仅两年时辰跃升至第二;2022 年中际旭创与 Coherent 并排天下第一,2023 年,中际旭创越过 Coherent 成为天下第一。此外,华为也在同庚进入前三。
最新潜入的中报潜入,中际旭创 2023 年终了交易总收入 107.18 亿元 , 同比增长 11.16%。
功绩的增长,是国产光模块时期更新和天下光模块情势变化的侧影。
曩昔的奴隶者,今朝的领跑者。
21 世纪的第一个十年里,西方光模块企业凭借早期的商场进入和研发重心,主要起劲于芯片创新与居品开发,占尽先机。跟着行业的发展,一些企业开动将利润较薄的光模块制造业务外包,相等是向劳能源本钱较低的中国等发展中国度商场更变。
到了 2018 年,许多国外厂商缓缓退出了这一规模,与此同期,中国的光模块商则借助本钱效益、商场限度、电信开拓商扶握及多年的时期沉淀等上风,拿下商场份额,逆转了风光。
现在,中际旭创已率先终清亮 800G 规格光模块的量产,鸿腾精密科技收购 70% 股权的华云光电也对外告示已具备从 100G 至 800G 光模块的大限度量产智商。在 OFC 2024 展会上,华为展示了其在光模块规模的最新时期和居品。光迅科技不时想科到手推出 1.6T OSFP-XD 硅光模块,这是基于硅光时期的光模块时期的要紧飞跃,旨在股东数据中心终了更高的传输速率。
华经产业接洽院数据潜入,我国 10Gb/s 以下的低端光模块国产化率已达 90%,10Gb/s 光模块的国产化率为 60%。
然则,尽管中国在光模块封装智商上天下率先,且已占据过半的商场份额,但高端光芯片的国产化率相对较低,尤其是在 25G 及以上规格,存在较大国产替代空间,国产化率仅为 10%。
蝴蝶谷中文娱光电合封或将成为现实
光模块的性能在很猛进程上取决于其封装时期的精准度和褂讪性,因为封装结构获胜关联到光信号的传输质地和效果。
一个邃密的封装设想大约确保光信号在模块里面的传输流程中损耗最小,同期提供实足的强度和褂讪性,以相沿高速数据传输。因此,封装时期在光模块的合座性能中饰演谨防要变装,关于终了高保真度的光信号输出至关蹙迫。
天下握续增长的数据量需求对光模块封装时期在传输速率、性能策划、外形尺寸、光电集成进程、封装工艺时期齐建议了更高的条件,在追求袖珍化、集成化之外,降本增效也尤为蹙迫。
在光通讯器件的封装规模,各式结构形式层见叠出,以适配各种化的应用场景。
现时,光模块的封装多经受可插拔式设想,这种设想不仅体积工整,况兼功耗较低,更容易称心当代通讯开拓关于空间和能效的严格条件。
然则,在追求极致性能的长距离和高速相关光通讯规模,不能插拔式的封装结构仍然是首选,尽管相对莫得那么生动和方便,但它们大约提供更高的性能和褂讪性。
受制于 PCB 高速电信号传输瓶颈,传统的可插拔式的光模块在速率越高的情况下,信号质地劣化时势越严重,传输的距离也就越受限。
在这种情况下,光电合封时期(Co-Packaged Optics, CPO)可减少传输讯号升天,加多封装密度、强化热治理,成为高速高密度光互连的最有远景的惩办决策。
所谓光电合封时期,指的是通过将光收发模块与 ASIC 芯片共同封装,终清亮更短的电互连距离和更高的互连密度,从而裁减了信号衰减和系统功耗、本钱,终了高度集成,并陶冶了传输效果。
光电合封时期大约相沿更高的数据速率和更密集的数据中心环境。它通过光电交融的方式,为高速、高效、高密度的光互连提供了新的可能性。
"光电集成合封是下一代光电模组以及片间互联(OIO/CPO)的必由之路。 " 「傲科光电」CEO 商松泉告诉 36 氪。傲科光电 2016 年 6 月在深圳开发,是一家主攻高速模拟电芯片、硅光子芯片与光电集成居品的设想公司。
不外,尽管光电合封时期具有清亮的上风,但它也面对着时期挑战,包括何如终了高精度的光电芯片集成、何如确保永远的可靠性以及何如制定协调的行业圭臬等。
短期内,可插拔式光收发器因其锻真金不怕火的时期和方便的系统布建方式,现时仍为商场上的主流弃取。
然则,跟着数据中心对更高速率和更大数据传输量的需求不休增长,光电合封时期以其在能耗、量产本钱、数据传输带宽上限方面的上风,渐渐展现出其永久后劲。
尽管光电合封时期在器件制备、激光器、DSP、建师法真等方面仍面对挑战,但业界仍看好其发展。许多大型企业如亚马逊 AWS、微软、Meta、谷歌等云策划巨头,以及想科、博通、Marvell 等荟萃开拓和芯片制造商齐在积极布局 CPO 关连时期和居品。
最重要的转机点来自产业端。硅光集成时期的快速发展为光电合封时期的产业化提供了强有劲的相沿。
硅光时期指的是诈欺锻真金不怕火的 CMOS 工艺,通过在硅基衬底上集成光学和电子组件,终了器件的微型化、高性能和低本钱分娩的时期。
硅光时期大约提供更高的集成度和更好的性能,同期裁减本钱和功耗。举例,硅光模块不错分享一个光源,减少器件数目,从而裁减合座本钱。
此外,硅光时期不错诈欺 CMOS 工艺的限度上风,进一步裁减本钱。在封装方面,硅光模块的集成度更高,交流光通说念数下体积更小,有助于陶冶封装良率和裁减封装本钱。
Yole 统计的数据潜入,2022 年硅基光电子芯片限度约 6800 万好意思元,瞻望 2028 年商场限度将增长至 6 亿好意思元以上,2022-2028 年化复合增长率将终了 44%。Yole 指出,这部分主要增长能源来自 800G 及以上速率的可插拔模块,它们会用于高速数据中心和机器学习,后者条件更高的数据抵赖量及更低延伸的传输。
而关于 1.6T 速率的光互联,多家机构合计,跟着时期的高出和商场的股东,瞻望硅光时期将在改日的数据中心和高性能策划中证据愈加蹙迫的作用,尤其是在 1.6T 及以上速率的光互联升级中,CPO 和相关决策将成为主要的时期趋势。
现时,距离光电合封时期的确插足执行使用还有一段距离。
如今,在这场 AI 发展"武备竞赛"中,战场已尽是硝烟。
新的阵线行将拉开亚洲色图 欧美,自豪的商场留给光模块厂商的考研和机遇更甚,竞争也只会愈加强烈。