Yole：在中國供應(yīng)商和節(jié)能技術(shù)驅(qū)動下 到2028年全球光收發(fā)器市場將翻番

  ICC訊（編譯：Nina）2022年，全球光收發(fā)器市場產(chǎn)生的收入年增12.5%，至110億美元。在大型云服務(wù)運營商對800G高數(shù)據(jù)速率模塊的高需求和國家電信對增加光纖網(wǎng)絡(luò)容量的要求推動下，Yole預(yù)計，到2028年，全球光收發(fā)器市場收入將達(dá)到222億美元，從2022年至2028年間的年復(fù)合增長率(CAGR)為12%。

  生成式人工智能將推動數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的擴張

  在Open AI的ChatGPT和谷歌的Bard等技術(shù)的引領(lǐng)下，人工智能使用的發(fā)展勢頭越來越強勁，并推動了數(shù)據(jù)中心的需求。隨著技術(shù)集成商將生成式人工智能(Generative AI)更深入地應(yīng)用于日常應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心對計算能力的需求將不斷升級。人工智能所需的服務(wù)器計算機密度也會產(chǎn)生大量熱量，從而對能源效率和可持續(xù)性提出了挑戰(zhàn)。雖然人工智能是推動數(shù)據(jù)中心需求的主要因素，但其他應(yīng)用，如超高清(UHD)視頻和各種增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)應(yīng)用以及云服務(wù)(如社交網(wǎng)絡(luò)、商務(wù)會議、超高清視頻流、電子商務(wù)和游戲)，也將繼續(xù)推動數(shù)據(jù)中心需求增長。

  2022年，全球光收發(fā)器市場產(chǎn)生的收入年增12.5%，至110億美元。在大型云服務(wù)運營商對800G高數(shù)據(jù)速率模塊的高需求和國家電信對增加光纖網(wǎng)絡(luò)容量的要求推動下，Yole預(yù)計，到2028年，全球光收發(fā)器市場收入將達(dá)到222億美元，2022年至2028年間的年復(fù)合增長率(CAGR)為12%。

  Yole預(yù)計2023年全球光收發(fā)器市場收入將略有下降，主要原因是超大規(guī)模資本支出(Hyperscale CAPEX)的增長速度放緩。2023年超大型企業(yè)(Hyperscalers)的整體數(shù)據(jù)中心資本支出將大幅下降，另一方面，未來三年電信資本支出(Telecom CAPEX)將每年下降3%。然而，2023年，有線和無線電信設(shè)備的同比增長率可能只有1%。數(shù)據(jù)中心超大規(guī)模資本支出增長緩慢的原因之一是元宇宙(Metaverse)的關(guān)閉及其負(fù)面影響。Meta和其他受影響行業(yè)采取的行動將導(dǎo)致2023年光收發(fā)器部署放緩。

  在人工智能的推動下 中國的地位逐漸凸顯

  全球光收發(fā)器行業(yè)競爭激烈。玩家既有提供廣泛產(chǎn)品的大型國際公司，也有專門針對狹窄市場的小型公司。光收發(fā)器市場的主要競爭力包括為高速通信提供領(lǐng)先技術(shù)的能力、設(shè)計和制造高質(zhì)量且可靠產(chǎn)品的能力，以及定制解決方案。光收發(fā)器提供商可以使用不同的技術(shù)和方法來克服物理限制，以實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率。可以清楚地看到，這兩種戰(zhàn)略(一種基于InP，另一種基于硅光子學(xué)平臺)將在未來幾年共存。競爭力強的玩家與兩個平臺都有關(guān)聯(lián)。

  在不斷追趕和加快發(fā)展的進(jìn)程中，中國在光通信行業(yè)的地位日益突出。如今，高速模塊的核心光學(xué)技術(shù)是美國和日本制造商的主導(dǎo)領(lǐng)域，但中國在砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)和硅光(SiPh)等光子制造平臺上投入了大量資金。中國政府的《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年)》確定了提高本土光芯片生產(chǎn)商市場份額的國家戰(zhàn)略。中美貿(mào)易限制和中興通訊禁令可能促使中國加大對高速光芯片的支持力度，中國本土光芯片生產(chǎn)有望進(jìn)一步加速。

  人工智能驅(qū)動的NVIDIA最新系統(tǒng)設(shè)計將需要800G可插拔光模塊，用于其即將推出的AI/ML硬件。他們正在投資線性非重定時技術(shù)，以緩解人工智能擴展帶來的互連功率、功率密度和延遲等限制。中國頂級光學(xué)供應(yīng)商正積極走向供應(yīng)商前列。在過去的幾個月里，它們在股票市場上的價值翻了三倍或四倍。

  是時候推出采用新材料的新設(shè)計了

  硅光子是一種多功能平臺，可以承載各種光子組件，如調(diào)制器、光電探測器(PD)、分路器、(解)復(fù)用器和濾波器，而與InP和GaAs等更成熟的III-V族材料相比，它在激光源方面受到限制。近年來，各種材料的集成已經(jīng)高性能SiPh調(diào)制器開辟了額外的途徑。在硅平臺上引入其他材料，將TFLN(薄膜LiNbO3)、BTO(BaTiO3)、等離子體有機雜化物(POH)或石墨烯等其他材料引入硅平臺以實現(xiàn)高效相移，有望取代硅，從而放寬對其功率、性能(速度、驅(qū)動電壓)和占地面積的限制。

  高速光互連的功耗是數(shù)據(jù)中心內(nèi)光鏈路的主要限制因素。最大的功耗來自交換ASIC和光模塊之間的電氣接口SerDes、數(shù)字信號處理器(DSP)和附加重定時器(CDR)，特別是可插拔封裝。共封裝光學(xué)器件(CPO)是一種將光學(xué)器件和交換ASIC緊密結(jié)合在一起的新方法，旨在克服上述挑戰(zhàn)。但是，CPO必須成長以滿足所有行業(yè)要求。業(yè)內(nèi)還有一種潛在的替代共封裝光學(xué)器件的方案，即保留在交換機前面板上的線性驅(qū)動器可插拔光學(xué)器件(LPO)。在機器學(xué)習(xí)(ML)和高性能計算(HPC)中的交換機到交換機、交換機到服務(wù)器以及GPU到GPU連接等應(yīng)用中，減少延遲是一個至關(guān)重要的改進(jìn)。