Xu hướng thị trường thu phát quang đáp ứng nhu cầu của ngành

 

Xu hướng thị trường bộ thu phát quang tập trung vào ba lực lượng hội tụ: các yêu cầu về băng thông do AI- thúc đẩy triển khai 800G và 1.6T, quang tử silicon cho phép tích hợp-hiệu quả năng lượng và-quang học đóng gói đồng thời tái cơ cấu kiến ​​trúc trung tâm dữ liệu về cơ bản. Thị trường đạt 12,6 tỷ USD vào năm 2024 và dự kiến ​​đạt 42,5 tỷ USD vào năm 2032, với các trung tâm dữ liệu chiếm 61% nhu cầu.

 

 

Kinh tế định hình lại điểm uốn AI

 

Khối lượng công việc AI đã thay đổi mọi thứ về việc triển khai bộ thu phát quang vào năm 2024. Việc đào tạo một mô hình ngôn ngữ lớn hiện yêu cầu hàng nghìn GPU trao đổi hàng petabyte dữ liệu và cơ sở hạ tầng mạng kết nối chúng đã trở thành nút thắt cổ chai mà mọi người đều thảo luận nhưng ít người thực sự hiểu được.

Priyank Shukla của Synopsys dự đoán mạng trung tâm dữ liệu AI sẽ triển khai ethernet 800G vào năm 2025 và ethernet 1,6T vào năm 2027. Đây không phải là quy mô thị trường quang datacom tốc độ cao{4}}cao{5}} mang tính suy đoán đã mở rộng từ khoảng 9 tỷ USD vào năm 2024 lên mức dự kiến ​​là 12 tỷ USD vào năm 2026, chủ yếu được thúc đẩy hoàn toàn bởi các yêu cầu về cụm điện toán.

Nền kinh tế thay đổi vì thời gian nhàn rỗi của GPU trở nên đắt đỏ một cách vô lý. Khi một bộ thu phát hoặc cáp hoạt động kém, nó có thể đình trệ toàn bộ quá trình đào tạo, khiến cơ sở hạ tầng GPU trị giá hàng triệu đô la không hoạt động. Các nhà khai thác bắt đầu xem máy thu phát không phải là thành phần hàng hóa mà là cơ sở hạ tầng đường dẫn quan trọng, nơi hiệu suất ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả kinh doanh.

Điều này tạo ra các mô hình nhu cầu mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây. Nhu cầu hiện tại về bộ thu phát 4×100G và 8×100G vượt quá nguồn cung hơn 100%, với nhiều đợt giao hàng được đẩy đến năm 2025. Đặc biệt, thị trường dành cho bộ thu phát 8×100G dự kiến ​​sẽ tăng thêm 2 tỷ USD vào năm 2025, phản ánh cách các cụm AI tiêu thụ băng thông ở quy mô mà việc triển khai doanh nghiệp truyền thống chưa bao giờ tiếp cận được.

 

Silicon Photonics chuyển từ lời hứa thành hiện thực sản xuất

 

Quang tử silicon đã trải qua nhiều năm mà các nhà phân tích công nghệ luôn gọi là "đầy hứa hẹn". Quá trình chuyển đổi sang khối lượng sản xuất diễn ra nhanh hơn dự đoán nhất, được thúc đẩy bởi nền kinh tế sản xuất cuối cùng đã có hiệu quả.

Thị trường PIC silicon đã tăng từ 95 triệu USD vào năm 2023 lên mức dự kiến ​​là863 triệu USD vào năm 2029, phản ánh tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 45%. Sự tăng tốc đó đến từ các máy siêu tỷ lệ yêu cầu các giải pháp mà hệ thống quang học rời rạc hiện tại không thể cung cấp ở mức giá và đường bao công suất yêu cầu của chúng.

Lợi thế hội nhập trở nên không thể phủ nhận khi ngân sách điện trở nên nghiêm túc. Quang tử silicon đồng đóng gói của NVIDIA mang lại mức tiêu thụ điện năng thấp hơn 3,5 lần so với các bộ thu phát quang có thể cắm truyền thống. Đối với một công tắc được tải đầy đủ, điều đó có nghĩa là tiết kiệm được hàng trăm watt-đủ quan trọng khi bạn vận hành các cơ sở có chi phí điện cạnh tranh với chi phí thiết bị.

Quy mô sản xuất đến thông qua một con đường bất ngờ. Theo LightCounting, thị trường toàn cầu dự kiến ​​sẽ mở rộng từ 7 tỷ USD vào năm 2024 lên hơn 24 tỷ USD vào năm 2030, với các bộ thu phát dựa trên quang tử silicon-dự kiến ​​sẽ chiếm 60%. Thông báo vào tháng 4 năm 2024 của TSMC rằng họ sẽ sản xuất chip quang tử silicon thể hiện một điểm bùng phát-khi xưởng sản xuất bán dẫn lớn nhất thế giới cam kết đạt công suất nhà máy, công nghệ này đã chuyển từ vị trí nhỏ sang phổ biến.

Sự trưởng thành về mặt kỹ thuật thể hiện sự tự tin khi triển khai. InnoLight, công ty hàng đầu về máy thu phát quang học, đã lên kế hoạch xuất xưởng 3 triệu mô-đun có PIC silicon vào năm 2024. Đó không phải là các đơn vị nguyên mẫu; chúng là khối lượng sản xuất đang chạy trong các trung tâm dữ liệu vận hành xử lý lưu lượng thực.

 

Co{0}}Quang học đóng gói: Kiến trúc thay đổi mọi thứ

 

CPO thể hiện nhiều điều hơn là sự cải tiến gia tăng-về cơ bản, nó tái cấu trúc cách kết nối quang tích hợp với silicon chuyển mạch. Câu hỏi không phải là liệu CPO có xảy ra hay không mà là các nhà khai thác có thể điều hướng nền kinh tế chuyển đổi nhanh đến mức nào.

Tại GTC 2025, NVIDIA đã ra mắt bộ chuyển mạch quang tử silicon Spectrum-X và Quantum{2}}X, một cột mốc quan trọng đối với CPO trong cơ sở hạ tầng AI, với các bộ chuyển mạch sử dụng CPO để kết nối GPU với cổng 1,6Tbps. Khi NVIDIA cam kết kiến ​​trúc với CPO, các hiệu ứng xuôi dòng sẽ lan tỏa khắp toàn bộ hệ sinh thái.

Câu chuyện quyền lực thúc đẩy phần lớn sự cấp bách. Broadcom tuyên bố khoảng 5,5W trên mỗi cổng 800Gb/s cho CPO của mình, so với khoảng 15W cho mô-đun có thể cắm tương đương, thể hiện mức giảm 3×. Đối với bộ chuyển mạch 64-cổng, chỉ riêng bộ phận quang học đã tiết kiệm được hàng trăm watt-trước khi xem xét giảm cơ sở hạ tầng làm mát.

Dự báo thị trường phản ánh niềm tin ngày càng tăng vào thương mại hóa. IDTechEx dự kiến ​​thị trường Quang học đóng gói Co{1}}sẽ vượt 1,2 tỷ USD vào năm 2035, tăng trưởng với tốc độ CAGR 28,9% từ năm 2025 đến năm 2035, trong đó các thiết bị chuyển mạch mạng CPO dự kiến ​​sẽ chiếm ưu thế trong việc tạo doanh thu. Đường cong tăng trưởng cho thấy CPO không phải là một giải pháp thích hợp cho các ngoại lệ siêu quy mô mà là một công nghệ có khả năng triển khai rộng rãi hơn.

Lợi thế về độ tin cậy quan trọng hơn việc tiết kiệm điện trong một số trường hợp. Quang tử silicon đóng gói-sử dụng thiết kế đơn giản hơn với ít thành phần hơn, giúp giảm đáng kể khả năng xảy ra lỗi bộ thu phát và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của trung tâm dữ liệu AI. Các lỗi có thể cắm truyền thống có thể cần nhiều giờ can thiệp thủ công; quang học tích hợp loại bỏ toàn bộ chế độ lỗi khỏi hệ thống.

 

Dòng thời gian chuyển đổi 800G/1.6T Không ai lên kế hoạch

 

Chuyển đổi tốc độ được sử dụng để tuân theo các đường cong áp dụng có thể dự đoán được. Quá trình triển khai 800G và 1.6T đã nén các mốc thời gian theo cách gây căng thẳng cho chuỗi cung ứng và thách thức việc lập kế hoạch triển khai.

Lô hàng mô-đun 800G dự kiến ​​sẽ tăng 60% vào năm 2025 nhờ triển khai siêu quy mô, thúc đẩy nhóm thuần tập lớn hơn 400Gbps với tốc độ CAGR 16,31%. Tốc độ tăng trưởng đó phản ánh lực cầu, chứ không phải các nhà khai thác-công nghệ đẩy cần băng thông ngay bây giờ, chứ không phải khi lộ trình đề xuất sẽ sẵn sàng.

Hệ thống 1.6T đầu tiên đã được thử nghiệm thực địa trước thời hạn. Mô-đun khái niệm chứng minh-có thể cắm 1,6T đầu tiên đã được đưa vào thử nghiệm thực tế và đang trên đà phát hành thương mại vào cuối năm 2025. Việc chuyển từ ý tưởng sang thương mại hóa trong vòng chưa đầy 18 tháng thể hiện sự tăng tốc do tính cấp bách của cơ sở hạ tầng AI.

Sự phức tạp của yếu tố hình thức đã trở thành một thách thức bất ngờ. Mặc dù đã có sự hội tụ về hệ số dạng cắm được 100G với QSFP28 và 400G với QSFP-DD và OSFP, nhưng năm 2024 lại trở nên phức tạp hơn, với OSFP có ba hệ số dạng và một số thẻ giao diện mạng 400G chỉ hỗ trợ các biến thể cụ thể. Các nhà khai thác triển khai trên quy mô lớn phát hiện ra rằng không phải tất cả "bộ thu phát 800G" đều tương thích, khiến việc tích hợp trở nên đau đầu.

Quản lý nhiệt nổi lên như một hạn chế tiềm ẩn. Khi tốc độ kết nối quang tăng từ 400G lên 800G và thậm chí là 1,6T, mức tiêu thụ điện năng của một mô-đun duy nhất đã vượt quá 15W, khiến việc làm mát không khí thông thường ngày càng không đủ cho môi trường có mật độ-cao. Làm mát bằng chất lỏng cho quang học-điều mà ít người dự đoán là cần-đã trở thành yêu cầu bắt buộc đối với việc triển khai cụm AI dày đặc.

 

 

Động lực khu vực và tái cấu hình chuỗi cung ứng

 

Các mô hình địa lý trong việc triển khai bộ thu phát tiết lộ nơi tập trung đầu tư vào cơ sở hạ tầng và cách chuỗi cung ứng thích ứng với thực tế địa chính trị.

Bắc Mỹ duy trì sự thống trị thông qua việc mở rộng trung tâm dữ liệu siêu quy mô. Bắc Mỹ thống trị thị trường thu phát quang toàn cầu với thị phần 36,05% vào năm 2024, do nhu cầu kết nối trung tâm dữ liệu ngày càng tăng. Chỉ riêng Hoa Kỳ đã đầu tư hơn 20 tỷ USD vào năm 2024 vào cơ sở hạ tầng cáp quang, phản ánh nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm có độ trễ thấp và băng thông cao-và-cao.

Châu Á{0}}Thái Bình Dương có quỹ đạo tăng trưởng nhanh nhất. Thị trường Châu Á Thái Bình Dương được dự đoán sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng cao nhất trong giai đoạn dự báo do việc sử dụng đám mây ngày càng tăng, triển khai 5G nhanh chóng và nhu cầu về-Internet tốc độ cao ngày càng tăng. Trung Quốc đặc biệt nổi lên như một trung tâm sản xuất và tiêu dùng lớn về quang tử silicon.

Nguồn Photonics đã giành được một hợp đồng lớn ở Q4 2024 để cung cấp bộ thu phát quang cho việc triển khai mạng 5G trên toàn quốc ở Ấn Độ, minh họa cách cơ sở hạ tầng 5G tạo ra nhu cầu thu phát ngoài các trung tâm dữ liệu. Các yêu cầu truyền dẫn trước và truyền dẫn ngược cho mạng 5G thể hiện khối lượng được duy trì mà mạng doanh nghiệp chưa bao giờ tạo ra.

Đa dạng hóa chuỗi cung ứng tăng tốc khi những cân nhắc về địa chính trị ảnh hưởng đến quyết định tìm nguồn cung ứng. Fabrinet đã mở một cơ sở mới ở Thái Lan vào Q1 2025 để tăng năng lực sản xuất bộ thu phát quang học, giải quyết nhu cầu toàn cầu ngày càng tăng từ các khách hàng viễn thông và trung tâm dữ liệu. Các nhà sản xuất tích cực xây dựng dự phòng để giảm thiểu rủi ro tập trung.

 

Những hạn chế về mặt kỹ thuật Không ai nói đến

 

Bên dưới các dự báo tăng trưởng và thông báo về công nghệ, thực tế triển khai bao gồm những hạn chế không xuất hiện trong các bài thuyết trình của nhà cung cấp.

Những thách thức về khả năng tương thích làm hạn chế tính linh hoạt mà các nhà khai thác nghĩ rằng họ có. Khả năng tương thích vẫn là một thách thức lớn đối với các nhà khai thác và quản lý dự án vì cơ sở hạ tầng cáp quang hiện tại thường yêu cầu đầu tư bổ sung vào việc nâng cấp hoặc sửa đổi mạng trong khi cài đặt và cập nhật các bộ thu phát mới. Cơ sở lắp đặt của cáp quang và thiết bị truyền thống hạn chế lộ trình nâng cấp hơn là mức độ sẵn sàng của công nghệ.

Tiêu thụ điện năng ở tốc độ cao hơn bất chấp phép ngoại suy đơn giản. Bộ thu phát 1.6T truyền thống có thể sử dụng khoảng 30 watt, trong đó DSP tiêu thụ hơn một nửa công suất đó. Mật độ nguồn của giá đỡ trở thành yếu tố giới hạn trước mật độ cổng, buộc các quyết định kiến ​​trúc về việc nên triển khai ít liên kết tốc độ-cao hơn hay kết nối tốc độ-vừa phải hơn.

Độ phức tạp của mạng tăng nhanh hơn tốc độ phát triển của các công cụ quản lý. Sự phổ biến của các thiết bị được kết nối và sự phát triển của IoT đang làm tăng độ phức tạp của mạng, kết hợp với nhu cầu về độ trễ thấp trong các thiết bị 5G và tăng yêu cầu về phạm vi hoạt động. Khi các bộ thu phát ngày càng nhanh hơn và phức tạp hơn, chuyên môn vận hành cần thiết để triển khai và khắc phục sự cố của chúng đã vượt xa những gì nhiều nhóm sở hữu.

Chi phí sản xuất vẫn ở mức cao đối với-tốc độ vượt trội. Chi phí triển khai cao liên quan đến bộ thu phát quang 400G gây ra hạn chế đáng kể, trong đó khoản đầu tư ban đầu cần thiết để nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng là đáng kể, đặc biệt đối với các doanh nghiệp-vừa và nhỏ. Giá cao hơn cho công nghệ 800G và 1.6T hạn chế việc áp dụng đối với các nhà khai thác có lý do chứng minh ROI rõ ràng.

Sự gián đoạn chuỗi cung ứng tạo ra sự chậm trễ kéo theo lịch trình triển khai. Sự gián đoạn của chuỗi cung ứng có thể dẫn đến sự chậm trễ trong việc sản xuất và cung cấp các bộ thu phát quang, dẫn đến thời gian thực hiện tăng lên và chi phí cao hơn, cản trở khả năng duy trì đủ lượng hàng tồn kho của các công ty. Sự thiếu hụt linh kiện cho các máy dò và laser chuyên dụng tạo ra những nút thắt mà không có nhu cầu lớn nào có thể khắc phục được.

 

Sự phát triển cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu

 

Mối quan hệ giữa bộ thu phát và kiến ​​trúc trung tâm dữ liệu rộng hơn đã chuyển từ thành phần ngoại vi sang trình điều khiển kiến ​​trúc.

Các trung tâm dữ liệu chiếm 61% thị phần bộ thu phát quang vào năm 2024 và đang đạt tốc độ CAGR 14,87%, trong đó các nhà khai thác siêu quy mô dự kiến ​​chi 215 tỷ USD để bổ sung công suất vào năm 2025. Khoản chi tiêu đó kéo các liên kết quang đến trung tâm thiết kế cơ sở, nơi việc lựa chọn bộ thu phát ảnh hưởng đến cách bố trí giá đỡ, cung cấp nguồn điện và lập kế hoạch bất động sản.

Mua sắm trực tiếp từ các nhà khai thác đến các nhà sản xuất thiết bị thu phát đã cơ cấu lại các kênh phân phối. Việc mua sắm mô-đun trực tiếp đang thay thế hoạt động phân phối trung gian, điều này đã tăng gấp đôi doanh số bán hàng-có thể cắm được nhất quán lên khoảng 600 triệu USD vào năm 2024. Các công ty siêu quy mô đàm phán trực tiếp với nhà sản xuất đã thay đổi động lực định giá và đẩy nhanh quá trình phát triển giải pháp tùy chỉnh.

Mạng Metro tạo ra các yêu cầu thu phát riêng biệt từ các liên kết nội bộ của trung tâm dữ liệu. Các nhà cung cấp dịch vụ cáp quang như Zayo đang đặt các vòng tàu điện ngầm mới cung cấp các loại vải gáy lá-có tầm ngắn với quang học 400ZR, trong khi chi tiêu cho vận chuyển DWDM được đặt ở mức cao nhất là 3 tỷ USD vào năm 2029. Sự khác biệt giữa các bộ thu phát tầm ngắn và tầm xa- quan trọng hơn khi các nhà khai thác xây dựng cơ sở hạ tầng nhiều-địa điểm.

 

Mạng 5G làm trình điều khiển khối lượng thu phát

 

Việc triển khai 5G đã tạo ra nhu cầu về bộ thu phát với các đặc điểm khác với yêu cầu của trung tâm dữ liệu-áp lực môi trường cao hơn, lắp đặt ngoài trời và độ nhạy cảm về giá mà thị trường doanh nghiệp không thể hiện.

Đến năm 2025, mạng 5G dự kiến ​​sẽ phủ sóng một-dân số toàn cầu, với tốc độ triển khai 5G trên khắp Châu Á Thái Bình Dương là cao nhất trên toàn cầu. Việc mở rộng phạm vi phủ sóng đó đòi hỏi số lượng máy thu phát tương đương với số lượng triển khai của trung tâm dữ liệu.

Kiến trúc của mạng 5G điều khiển các loại bộ thu phát cụ thể. Kiến trúc-phân chia 5G đẩy các bộ thu phát 25G SFP28 CWDM vào các tủ ngoài trời phải chịu được sự dao động nhiệt độ rộng, với doanh thu từ quang học truyền tải trực tiếp đạt 630 triệu USD vào năm 2025. Đây không phải là các bộ thu phát hiệu suất-cao nhất nhưng chúng hoạt động trong những điều kiện có thể phá hủy hầu hết các thiết bị quang học của trung tâm dữ liệu.

Quá trình phát triển truyền ngược từ cấu trúc liên kết điểm-đến-điểm đã thay đổi các yêu cầu về bộ thu phát. Các nhà khai thác đang di chuyển từ mạng truyền dẫn điểm-sang-điểm sang x-các lưới Haul được xây dựng xung quanh các mô-đun 10G đến 100G, yêu cầu các thiết kế cấp công nghiệp,-công suất thấp- phù hợp với hợp đồng độ trễ 5G. Sự đa dạng của các kịch bản triển khai có nghĩa là không có thiết kế bộ thu phát nào phục vụ mọi nhu cầu.

 

Sự đánh đổi công nghệ-trong xu hướng thị trường máy thu phát quang hiện tại

 

Cuộc tranh luận trong ngành về kiến ​​trúc tối ưu cho-quang học thế hệ tiếp theo cho thấy những tầm nhìn cạnh tranh về cách các trung tâm dữ liệu nên phát triển-một chủ đề trọng tâm trong việc tìm hiểu xu hướng thị trường bộ thu phát quang.

Bộ thu phát quang Truyền động tuyến tính (LD) loại bỏ các chức năng DSP vào bộ chuyển mạch ASIC, tạo ra điểm trung gian giữa CPO có thể cắm truyền thống và CPO tích hợp đầy đủ. Arista đã báo cáo tại OFC 2023 rằng hệ thống quang học LD có thể giảm 50% công suất quang và 25% công suất hệ thống. Phương pháp tiết kiệm năng lượng mang lại lợi ích cho CPO trong khi vẫn duy trì tính linh hoạt có thể cắm được.

Sự gia tăng yếu tố hình thức ở mức 400G và 800G làm phức tạp việc quản lý mua sắm và tồn kho. Mặc dù hệ số dạng QSFP28 hiện thống trị các lô hàng 100G, các lựa chọn thay thế như SFP-DD và SFP112 đang tăng lên và OSFP, với ba hệ số dạng, làm tăng thêm độ phức tạp cho việc triển khai 400G. Người vận hành triển khai môi trường nhà cung cấp-hỗn hợp phải đối mặt với những thách thức về khả năng tương thích mà việc triển khai đồng nhất sẽ tránh được.

Không phải ai cũng đón nhận CPO với sự nhiệt tình như nhau. Andy Bechtolsheim của Arista tiếp tục ủng hộ Quang học cắm tuyến tính tại các hội nghị trong ngành, lập luận rằng hiệu suất năng lượng giữa LPO và CPO tương đương với thế hệ 1.6T. Sự bất đồng phản ánh sự đánh đổi-kỹ thuật thực sự thay vì tính ưu việt rõ ràng của một cách tiếp cận.

CPO mang lại hiệu quả năng lượng tối đa nhưng lại mất đi tính linh hoạt. Pluggable duy trì khả năng bảo trì và đường dẫn nâng cấp nhưng tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và áp đặt các hạn chế về tính toàn vẹn tín hiệu. LPO chia đôi sự khác biệt, mang lại phần lớn hiệu quả của CPO trong khi vẫn duy trì một số lợi thế có thể cắm được. Cách tiếp cận nào chiếm ưu thế có thể khác nhau tùy theo trường hợp sử dụng thay vì một công nghệ thống trị tất cả các tình huống.

 

Câu hỏi thường gặp

 

Xu hướng thị trường thu phát quang học quan trọng vào năm 2025 là gì?

Các xu hướng thống trị trên thị trường bộ thu phát quang học bao gồm việc áp dụng nhanh chóng tốc độ 800G và 1.6T nhờ cơ sở hạ tầng AI, sự chuyển đổi từ quang học rời rạc sang quang tử silicon để có hiệu suất năng lượng tốt hơn và sự xuất hiện của quang học đồng đóng gói như một giải pháp thay thế khả thi cho các mô-đun có thể cắm được. Ngoài ra, các mô hình mua sắm trực tiếp giữa các nhà sản xuất và siêu quy mô đang định hình lại các kênh phân phối, trong khi việc mở rộng mạng 5G tạo ra các luồng nhu cầu song song với các yêu cầu kỹ thuật khác với các ứng dụng trung tâm dữ liệu.

Các trung tâm dữ liệu thực sự triển khai tốc độ băng thông nào vào năm 2025?

Hầu hết các hoạt động triển khai siêu quy mô đều được chuẩn hóa trên 400G cho kết nối máy chủ và bắt đầu triển khai 800G cho các kết nối cột sống và lá trong cụm AI. Các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp truyền thống vẫn sử dụng liên kết 100G và 200G, trong đó 400G dành riêng cho cơ sở hạ tầng cốt lõi. Quá trình di chuyển sang 800G tập trung vào các cơ sở hỗ trợ khối lượng công việc đào tạo AI, nơi nhu cầu kết nối GPU phù hợp với chi phí cao hơn.

Tại sao quang tử silicon lại quan trọng đối với máy thu phát quang học?

Quang tử silicon cho phép sản xuất các thành phần quang học bằng quy trình chế tạo chất bán dẫn tiêu chuẩn, giảm đáng kể chi phí về khối lượng đồng thời cải thiện mật độ tích hợp. Công nghệ này cho phép tích hợp nhiều chức năng quang học-điều chế, phát hiện, ghép kênh bước sóng{2}}trên một chip duy nhất cùng với mạch điện tử. Cải thiện hiệu suất năng lượng từ 30-50% so với quang học rời rạc khiến quang tử silicon trở nên hấp dẫn đối với các trung tâm dữ liệu nơi chi phí điện cạnh tranh với chi phí thiết bị.

Quang học đóng gói chung khác với các bộ thu phát có thể cắm truyền thống như thế nào?

CPO tích hợp bộ thu phát quang trực tiếp vào gói ASIC chuyển đổi thay vì sử dụng các mô-đun có thể cắm riêng biệt. Điều này giúp loại bỏ kết nối điện giữa ASIC và quang học gây ra các vấn đề về tính toàn vẹn tín hiệu và tiêu thụ điện năng ở tốc độ cao. Sự đánh đổi-liên quan đến việc mất đi tính linh hoạt trong việc nâng cấp hoặc thay thế quang học một cách độc lập với bộ chuyển mạch, nhưng những cải tiến về độ tin cậy và tiết kiệm điện sẽ chứng minh việc tích hợp cho các ứng dụng hiệu suất cao-.

Điều gì thúc đẩy nhu cầu về bộ thu phát 800G và 1.6T?

Việc đào tạo mô hình AI tạo ra các yêu cầu băng thông chưa từng có giữa các GPU trao đổi thông tin cập nhật độ dốc và thông số mô hình. Một hệ thống NVIDIA DGX H100 duy nhất sử dụng bốn cổng 400G, đẩy băng thông chuyển mạch tổng hợp lên 800G và hơn thế nữa. Khi kích thước mô hình tăng lên và các cụm đào tạo có quy mô lên tới hàng nghìn GPU, kết cấu mạng sẽ trở thành nút thắt cổ chai. Các nhà khai thác thà cung cấp quá nhiều băng thông hơn là mạo hiểm để GPU không hoạt động tốn kém do tắc nghẽn mạng.

Chuỗi cung ứng máy thu phát quang có theo kịp nhu cầu không?

Nhu cầu hiện tại vượt quá khả năng cung cấp cho-bộ thu phát tốc độ cao, đặc biệt là mô-đun 800G. Thời gian thực hiện kéo dài đến nhiều tháng vào năm 2024, với một số đợt giao hàng được đẩy sang năm 2025. Tình trạng thiếu linh kiện cho các thành phần laser và quang tử silicon chuyên dụng tạo ra tình trạng tắc nghẽn. Các nhà sản xuất đang mở rộng công suất nhưng thời gian tăng tốc cho các dây chuyền sản xuất mới đồng nghĩa với việc nguồn cung khan hiếm vẫn tiếp tục kéo dài đến năm 2025 với tốc độ vượt trội-trong khi các sản phẩm hàng hóa vẫn luôn sẵn có.

Các thị trường khu vực khác nhau như thế nào trong việc áp dụng bộ thu phát quang?

Bắc Mỹ dẫn đầu với 36% thị phần tập trung vào các trung tâm dữ liệu siêu quy mô và cơ sở hạ tầng AI, trong khi Châu Á{1}}Thái Bình Dương cho thấy mức tăng trưởng nhanh nhất nhờ triển khai 5G và áp dụng đám mây. Châu Âu nhấn mạnh đến hiện đại hóa viễn thông và các giải pháp-hiệu quả về năng lượng. Sự khác biệt theo khu vực phản ánh các ưu tiên cơ sở hạ tầng khác nhau-Bắc Mỹ ưu tiên hiệu suất cho khối lượng công việc AI, Châu Á-Thái Bình Dương cân bằng nhu cầu 5G và trung tâm dữ liệu, còn Châu Âu tập trung vào tính bền vững bên cạnh việc nâng cấp kết nối.

 

Hiểu xu hướng thị trường thu phát quang dẫn đầu

 

Xu hướng thị trường thu phát quang không còn tuân theo chu kỳ nâng cấp có thể dự đoán được nữa. Khối lượng công việc AI đã tạo ra nhu cầu vượt xa dự kiến ​​của lộ trình doanh nghiệp hai thế hệ. Các chuỗi cung ứng cố gắng bắt kịp và các nhà khai thác nhận thấy rằng các yêu cầu về băng thông không tuân theo các đường cong hàm mũ rõ ràng-mà chúng thay đổi đột ngột do yêu cầu của ứng dụng.

Điều quan trọng hiện nay là kết hợp công nghệ với nhu cầu triển khai thực tế thay vì theo đuổi tốc độ cao nhất. Không phải mọi trung tâm dữ liệu đều cần liên kết 1,6T. Nhiều khối lượng công việc chạy tốt trên các bộ thu phát 100G hoặc 200G có chi phí chỉ bằng một phần-công nghệ quang học tiên tiến. Các nhà khai thác thành công trong thị trường này là những người có thể lập mô hình chính xác mô hình lưu lượng truy cập của họ và triển khai công nghệ phù hợp thay vì mặc định bất kỳ nhà cung cấp nào quảng bá mạnh mẽ nhất.

Quang tử silicon đã đạt đến điểm uốn nơi kinh tế khối lượng phát huy tác dụng. CPO chuyển từ thử nghiệm thú vị sang công nghệ sản xuất. Quá trình chuyển đổi 800G tăng tốc nhanh hơn hầu hết dự đoán. Đây không phải là những xu hướng trong tương lai mà là thực tế triển khai vào cuối năm 2024 và 2025. Câu hỏi đặt ra không phải là liệu những công nghệ này có quan trọng hay không mà là các nhà khai thác khác nhau có thể tiếp thu chúng vào cơ sở hạ tầng của họ nhanh đến mức nào, đồng thời quản lý chi phí và độ phức tạp đi kèm với bất kỳ quá trình chuyển đổi công nghệ quan trọng nào. Việc theo dõi các xu hướng thị trường bộ thu phát quang này giúp các tổ chức đưa ra quyết định sáng suốt về thời điểm và cách thức nâng cấp cơ sở hạ tầng mạng của họ.