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大师上滚雪球

0-1,产业大爆发!

AI发展,算力是底座,而光模块是算力的一大核心。


伴随着AI的发展,算力底座也需要不断升级,对应到光模块就需要不断在提速和降本降耗上升级。


1.6T,就是光模块在数据传输的体量和速率上的升级。目前全球主要云厂商已在数据中心内部AI服务器开始使用800G光模块,与此同时,英伟达等GPU厂商已明确提出了更高速率的 1.6T光模块需求,以配合未来更大带宽更高算力的GPU。以英伟达GH200架构为例,在训练场景下,H100 GPU与1.6T光模块使用比例有望达到1:12,英伟达下一代旗舰芯片B100大概率在2024年中旬发布,1.6T光模块有望配套使用,目前主要芯片供应商已完成产品开发工作。


800G和1.6T的速率上去之后,必然带来功耗的提升,400G功耗为10-12w,800G将提升到15-18w,而1.6T将直接提升到20-24w,相比400G直接翻倍,所以在提速的同时,又得想办法把功耗降下来。降功耗就是降本。

为了解决高速光模块的能耗问题,行业提出了新技术CPO和LPO,其中CPO是长期路径,而LPO易落地,是短中期极具性价比的过渡方案。

传统光模块采用的是技术成熟、成本低的可插拔式方案,CPO(共封装光学技术)是一种全新的超小型高密度光模块技术,将光模块不断向交换芯片靠近,缩短芯片和模块之间的走线距离,最终将光引擎和电交换芯片封装成一个芯片,具有高集成度、低功耗、低成本的优势。预计CPO出货量将从2024-25年的800G和1.6T光模块开始商用,在2026-27年开始规模上量。

LPO即线性驱动可插拔光模块,采用了线性直驱技术,将传统光模块中的DSP(数字信号处理)/CDR(时钟数据恢复)芯片取消,把相关功能集成到设备侧的交换芯片中。LPO技术的优点在于低功耗、低成本、低延时、易维护,系统总成本可下降大约8%,功耗可降低50%左右。目前,头部光模块公司均推出了800G LPO方案,已实现小规模出货。预计2024年LPO将实现规模化应用,在2026年份额将达到30%。


同时,为了进一步降低成本,产业又在芯片工艺方面研究出了硅光路线,相比传统光模块,硅光模块体积大幅减小,成本进一步优化,主要区别在于光芯片部分,其采用了高度集成的单芯片,而不是传统的分离多器件的组合,可解决速率瓶颈。


在100G速率,硅光模块成本优势并不明显,但在400G速率及以上的短距场景、相干光场景中,硅光模块的成本优势开始显现,硅光市场规模有望快速增长,并有望在计算、激光雷达等领域实现放量突破。2021-2027年,预计硅光芯片市场规模复合增长率将达到36%,全球硅光模块市场份额将在2026年超过50%,也是未来光模块的一大技术趋势。


另外,为了进一步强化光模块的性能,产业在光模块电光调制器材料上也做了改进——使用薄膜铌酸锂代替原有的InP、Siph等材料,薄膜铌酸锂可实现超快电光效应和高集成度光波导,具有大带宽、低功耗、低损耗、小尺寸等优异特性。1.6T光模块会更多使用单通道200G等方案,薄膜铌酸锂优势更加明显。


总结来说,随着AI的快速发展,光模块的升级迭代也在提速,很快将从800G进入1.6T时代,而伴随着800G和1.6T的持续放量,LPO/CPO、硅光、薄膜铌酸锂这些新技术也将迎来0-1的爆发。


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2023年11月27日 21:56
来自电脑网页版
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