1. 광학 모듈 산업 개발의 현재 상태 및 원동력
광학 통신 시스템의 핵심 구성 요소로서 광학 모듈은 광전자 신호 변환의 주요 기능을 수행합니다. 개발은 5G, 클라우드 컴퓨팅, AI 컴퓨팅 전력 및 데이터 센터와 같은 분야의 폭발적인 수요로부터 직접 이익을 얻습니다. 업계 보고서에 따르면, 글로벌 광학 모듈 시장 규모는 2022 년 110 억 달러에서 2027 년에 20 억 달러 이상으로 성장할 것으로 예상되며 연간 복합 성장률은 10%이상입니다. 세계 최대의 소비자 시장 중 하나 인 중국의 시장 규모는 2022 년에 US $ 4-5 10 억에 도달했으며 향후 5 년간의 성장률은 15%이상에 도달하여 전 세계 평균을 훨씬 초과 할 수 있습니다.
핵심 추진력 :
컴퓨팅 전력 수요의 급증 : AI 대규모 모델 교육 및 추론은 고속 데이터 전송에 대한 높은 요구 사항을 제시하여 800G 및 1.6T와 같은 초고속 모듈의 가속화 된 구현을 촉진했습니다.
데이터 센터 확장 : Global Ultra-Large-Scale 데이터 센터 구성 (예 : "East Data West Computing"프로젝트)은 고밀도의 저전력 광학 모듈에 대한 수요를 유발합니다.
5G 네트워크 심화 : 5G 기지국 Fronthaul/Midhaul/Backhaul Networks는 대역폭, 저도의 광학 모듈에 의존합니다.
실리콘 광자 기술 혁신 : 실리콘 광자 기술은 통합 및 저렴한 장점을 통해 차세대 광학 모듈의 핵심 방향이되었습니다.
2. 주류 광학 모듈 모델 및 응용 시나리오
광학 모듈 모델은 속도, 포장, 전송 거리 및 기타 치수에 따라 나뉘어지며 다양한 사양이 다양한 시나리오 요구 사항에 맞게 조정됩니다.
1. 속도로 나뉩니다
100g/200g 모듈 :
응용 프로그램 시나리오 : 5G 기지국 Midhaul/Backhaul, Metropolitan Area Network, Enterprise Level Data Center 상호 연결.
기술적 인 기능 : 10-80 KM 전송을 지원하고 QSFP28 포장을 채택하며 CWDM/DWDM 기술과 호환되며 중간 대역폭 요구 사항을 충족합니다.
대표 모델 : 100g QSFP28 LR4 (10km), 100g QSFP28 ER4 (40km).
400G 모듈 :
응용 프로그램 시나리오 : 대형 데이터 센터 (예 : 잎-스핀 아키텍처)의 내부 상호 연결, AI 훈련 클러스터의 단기 전송.
기술적 인 기능 : 주로 QSFP-DD 또는 OSFP 포장을 사용하여 단일 모드/멀티 모드 광섬유를 지원하는, 9W 미만의 전력 소비 (실리콘 광자 솔루션은 상당한 장점이 있음).
대표 모델 : 400g QSFP-DD DR4 (500m), 400g OSFP LR8 (10km).
800G 모듈 :
응용 프로그램 시나리오 : AI 컴퓨팅 센터 GPU 상호 연결, 초대형 데이터 센터 백본 네트워크.
기술적 인 기능 : 실리콘 Photonics Technology가 지배하는 통합 단일 파 200g 칩은 LPO (선형 직접 드라이브) 기술을 지원하여 전력 소비를 줄이고 CPO (코 패키지) 아키텍처에 적응합니다.
대표 모델 : 800G OSFP DR8 (500m), 800G OSFP 2 × FR4 (2km).
1.6T/3.2T 모듈 (미래 추세) :
응용 프로그램 시나리오 : 차세대 AI 컴퓨팅 클러스터, 데이터 센터 간의 초대형 상호 연결 (DCI).
기술적 특징 : 실리콘 광자는 박막 리튬 니오 베이트 변조 기술과 결합 된 200G 이상의 단일 파장 속도를 지원하며 CPO 및 LPO 솔루션과 호환되며 2026 년 이후 대규모로 상업적으로 이용 가능할 것으로 예상됩니다.
2. 패키지 유형별 분류
SFP/SFP+: 10G 미만의 속도에 적응하고 엔터프라이즈 네트워크의 액세스 계층에서 널리 사용됩니다.
QSFP/QSFP28 : 40G/100G 시장에 중점을두고 데이터 센터 랙 내의 연결에 적합합니다.
QSFP-DD/OSFP : 400G/800G 높은 속도를 지원하고 고밀도 배선 요구 사항을 충족하며 AI 데이터 센터의 주류 솔루션입니다.
3. 전송 모드 별 분류
멀티 모드 모듈 (850nm 파장) : 짧은 거리 (<2km) scenarios, such as interconnection between computer rooms in data centers.
단일 모드 모듈 (1310/1550NM 파장) : 장거리 (10-200 km) 통신 백본 네트워크 및 교차 데이터 센터 전송과 같은 시나리오.
III. 미래의 기술 트렌드와 도전
기술 진화 방향 :
실리콘 광자 통합 : Intel, Zhongji Xuchuan 및 기타 제조업체는 대량 생산 800g 실리콘 광자 모듈을 가지고 있으며 1.6T 칩은 검증 단계에 들어갔다.
지능형 관리 : 네트워크 운영 및 유지 보수 효율성을 향상시키기위한 통합자가 진단 및 결함 경고 기능.
저전력 설계 : LPO 기술은 전력 소비를 30%줄일 수 있으며 CPO 솔루션은 전기 신호 손실을 더욱 줄입니다.
산업 과제 :
칩 현지화 : 25G 이상의 고속 광학 칩은 여전히 수입에 의존하며 광학 부품 및 Yuanjie 기술과 같은 국내 회사는 획기적인 획기를 가속화하고 있습니다.
표준 통일 : 800G/1.6T 모듈의 포장 및 인터페이스 프로토콜에는 전역 협업이 필요합니다.
IV. 결론
광학 모듈 산업은 "속도 혁명"과 "기술 반복"의 이중 파에 있습니다. 단기적으로 800G 모듈은 AI 컴퓨팅 인프라를 지배합니다. 중기 및 장기, 1.6T 이상의 모델에서 실리콘 광자 및 CPO 기술 통합이 지휘 높이가 될 것입니다. 비용과 응답 속도의 장점으로, 중국 기업들은 고속 시장에서 점유율을 더욱 확대 할 것으로 예상되지만 국제 경쟁에 대처하기 위해 핵심 기술의 병목 현상을 계속해서 돌파해야합니다.
참고 문헌 : 업계 보고서, 기술 백서, 시장 분석.