Thị trường máy thu phát quang học mở rộng kỷ lục

 

 

Yếu tố AI đã thay đổi mọi thứ

 

Hãy nhìn xem, bất cứ ai dự đoán thị trường này ba năm trước đều đã sai. Hoàn toàn sai.

Sự xuất hiện của các mô hình ngôn ngữ lớn-và cụ thể hơn là kiến ​​trúc cụm GPU cần thiết để đào tạo chúng-đã viết lại đường cong nhu cầu chỉ sau một đêm. Một giá đỡ NVIDIA DGX H100 duy nhất yêu cầu băng thông ở phía đông-tây là 4,8 Tbps. Đó không phải là lỗi đánh máy. Một giá đỡ. Và những thứ này không hoạt động một cách biệt lập; chúng được nối mạng thành từng cụm hàng ngàn.

Những con số từ năm 2024 kể câu chuyện rõ ràng hơn tôi có thể: việc triển khai bộ thu phát tốc độ 400G trở lên-đã tăng 250% mỗi năm-so-năm. Số lượng lô hàng mô-đun đạt khoảng 22,5 triệu chiếc trên toàn cầu và những người theo dõi ngành dự đoán con số đó sẽ tăng vọt lên 34,5 triệu vào năm 2025.

Đây là những gì đang thực sự xảy ra trên mặt đất. Các nhà cung cấp đám mây không chỉ nâng cấp-mà họ còn tái cấu trúc toàn bộ cơ sở xung quanh các hạn chế về quang học. Việc cung cấp điện, bố trí giá đỡ, thậm chí cả các quyết định về bất động sản giờ đây đều được thực hiện theo thông số kỹ thuật của bộ thu phát. Các nhà khai thác siêu quy mô sẽ chi tổng cộng 215 tỷ USD để bổ sung công suất trong năm nay và một phần đáng kể trong ngân sách đó sẽ được chuyển trực tiếp vào các liên kết quang.

 

 

800G: Đường cơ sở mới (Cho dù bạn đã sẵn sàng hay chưa)

 

Quá trình chuyển đổi từ 400G sang 800G diễn ra nhanh hơn dự đoán của hầu hết các nhà cung cấp thiết bị.

800Glô hàng dự kiến ​​sẽ tăng gấp đôi vào năm 2025. Tăng trưởng không hề khiêm tốn. Gấp đôi. Trong khi đó, các mô-đun 1.6T đã được đưa vào lấy mẫu và những lời xì xào về các mốc thời gian phát triển 3.2T đang được lưu truyền giữa các nhà cung cấp lớn.

Điều khiến 800G trở nên đặc biệt thú vị-và có vấn đề-là đường bao nhiệt. Các mô-đun này có công suất từ ​​14 đến 20 watt mỗi mô-đun. Trong cấu trúc liên kết lá-sống dày đặc, bạn đang xem kilowatt nhiệt tập trung trong các thẻ chuyển mạch không được thiết kế cho tải nhiệt này. Hệ số dạng OSFP giúp ích phần nào, cung cấp khả năng tản nhiệt tốt hơn so với QSFP{9}}DD, nhưng đây vẫn là một hạn chế buộc các nhà khai thác phải thực hiện những cân bằng khó chịu giữa mật độ cổng và khả năng làm mát.

Việc quản lý chất xơ cũng trở nên tồi tệ. Tốc độ cao hơn có nghĩa là dung sai chặt chẽ hơn đối với suy hao chèn và suy hao phản hồi. Tín hiệu PAM4 ở tốc độ này không chấp nhận được các đầu nối bẩn hoặc cáp vá không đạt tiêu chuẩn. Một số nhà khai thác đã phát hiện ra-một cách tốn kém-rằng các nhà máy sợi hiện tại của họ không thể hỗ trợ 800G nếu không có biện pháp khắc phục đáng kể.

 

Ai thực sự kiếm tiền ở đây

 

Bối cảnh cạnh tranh đã được củng cố đáng kể kể từ khi chuỗi cung ứng bị gián đoạn vào năm 2021-2022.

Coherent và InnoLight chia sẻ vị trí hàng đầu một cách hiệu quả, mỗi công ty tạo ra doanh thu thu phát khoảng 1,4 tỷ USD. Nhưng động lực thú vị hơn là sự hội nhập theo chiều dọc. Cả Broadcom và Marvell đều đã triển khai việc chế tạo DSP và laser-và đặt cược rằng việc kiểm soát chuỗi cung ứng quan trọng hơn hiệu quả chi phí cận biên. Với những hạn chế xuất khẩu gần đây và tình trạng thiếu linh kiện, sự đặt cược đó có vẻ đúng đắn.

Quỹ đạo của InnoLight đáng được chú ý đặc biệt. Con số năm 2024 của họ-doanh thu tăng 122,6% lên 23,86 tỷ yên, lợi nhuận ròng tăng 137,9%-phản ánh điều gì sẽ xảy ra khi bạn là nhà cung cấp ưa thích cho các công ty siêu quy mô ở Bắc Mỹ trong quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng AI. Về cơ bản, họ đã vượt qua làn sóng một cách hoàn hảo, mở rộng công suất ngay khi nhu cầu bùng nổ.

Các nhà cung cấp Trung Quốc nhìn chung đã giành được thị phần. Eoptolink đạt mức tăng trưởng doanh thu 179%. Accelink vẫn là một thế lực trong lĩnh vực quang học mạch lạc. Ý nghĩa địa chính trị của việc tập trung nhà cung cấp này vẫn chưa phát huy hết tác dụng, nhưng các nhóm mua sắm tại các nhà cung cấp đám mây lớn chắc chắn đang cân nhắc về điều đó.

Cisco và Huawei chiếm lĩnh vị trí-nhà cung cấp hệ thống trung gian thú vị, đồng thời cũng sản xuất bộ thu phát. Huawei thống trị các mô-đun kết hợp 200G CFP2. Việc mua lại Acacia của Cisco đã mang lại cho họ sự tin cậy về tính kết hợp có thể cắm được và lô hàng khối lượng 400ZR của họ rất có ý nghĩa.

 

Câu hỏi của CPO

 

Quang học đóng gói-cuối cùng sẽ đóng vai trò quan trọng. Sau cùng.

Về mặt lý thuyết, lợi ích rất đáng kể: việc nhúng động cơ quang trực tiếp vào ASIC chuyển mạch có thể cải thiện hiệu suất sử dụng điện lên 3,5 lần và loại bỏ tổn thất điện vốn có trong các giao diện có thể cắm được. Nvidia đã chỉ ra việc tích hợp CPO trong lộ trình phần cứng 2025-2026 của họ.

Nhưng "cuối cùng" đang làm rất nhiều việc trong câu đó.

Những thách thức thực tế không hề{0}} tầm thường. Độ phức tạp của bao bì tăng lên đáng kể. Các chế độ lỗi thay đổi-khi hệ thống quang học của bạn được kết hợp-với một công tắc ASIC trị giá 15.000 USD, tia laser chết có nghĩa là phải thay thế toàn bộ cụm lắp ráp. Khả năng phục vụ tại hiện trường về cơ bản biến mất.

Hầu hết các nhà quan sát trong ngành mong đợi một phương pháp kết hợp trong 3-5 năm tới: CPO cho các ứng dụng mật độ cao cụ thể, thiết bị cắm ở mọi nơi khác. Thị trường quang học có thể cắm vẫn được dự đoán sẽ tăng từ 5,6 tỷ USD lên 9,9 tỷ USD vào năm 2030, thậm chí còn chiếm cả sự dịch chuyển CPO.

Quang học có thể cắm tuyến tính (LPO) đại diện cho một đường trung gian-loại bỏ DSP khỏi mô-đun để giảm mức tiêu thụ điện năng khoảng 30% trong khi vẫn duy trì khả năng cắm. Một số công cụ siêu quy mô đã được chứng nhận giải pháp LPO cho các trường hợp sử dụng cụ thể.

 

 

Động lực khu vực

 

Bắc Mỹ chiếm khoảng 36% nhu cầu toàn cầu, được neo giữ bởi sự tập trung của các trung tâm dữ liệu siêu quy mô. Chỉ riêng Hoa Kỳ đã có hơn 2.600 trung tâm dữ liệu và việc xây dựng cơ sở hạ tầng AI đang diễn ra không cân đối ở đây.

Tuy nhiên, Châu Á{0}}Thái Bình Dương đang tăng trưởng nhanh hơn - chia sẻ doanh thu 38% và tốc độ CAGR dự kiến ​​cao nhất. Các nhà cung cấp nội địa của Trung Quốc đã tăng mạnh công suất sản xuất lên 800G và 1,6T, phục vụ cả các nhà cung cấp đám mây trong nước và khách hàng quốc tế nếu hạn chế xuất khẩu cho phép.

Châu Âu tụt hậu. Không đáng kể, nhưng đáng chú ý. Sự hiện diện siêu quy mô mỏng hơn, triển khai 5G chậm hơn và vốn đầu tư vào cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu chưa tương xứng với mức của Hoa Kỳ.

 

Mảnh 5G

 

Hầu như đã quên rằng đường truyền trước và đường truyền sau 5G đại diện cho một yếu tố thúc đẩy nhu cầu khác biệt, mặc dù nó thường bị lu mờ bởi các cuộc thảo luận về trung tâm dữ liệu.

Kiến trúc phân chia của mạng 5G đẩy các mô-đun 25G SFP28 vào môi trường triển khai đầy thách thức. Tủ ngoài trời, biên độ nhiệt độ rộng, yêu cầu cấp công nghiệp-. Chỉ riêng doanh thu từ quang học phía trước sẽ đạt 630 triệu USD vào năm 2025.

Backhaul đang chuyển đổi từ cấu trúc điểm-đến-điểm sang cấu trúc liên kết x{2}}Haul dạng lưới, tạo ra nhu cầu về mô-đun 10G đến 100G với mức tiêu thụ điện năng thấp và phạm vi nhiệt độ mở rộng. Đó là một phân khúc thị trường khác với các trung tâm dữ liệu siêu quy mô-có khối lượng thấp hơn, tỷ suất lợi nhuận cao hơn, yêu cầu chuyên biệt hơn.

 

Điều gì đến tiếp theo

 

Lộ trình khá rõ ràng: 800G đến năm 2026, tăng tốc 1,6 tấn vào năm 2026-2027, 3,2T bước vào thử nghiệm vào năm 2028. Mỗi thế hệ đều mang đến cùng một loạt thách thức-điện, nhiệt, cơ sở hạ tầng cáp quang-với cường độ ngày càng cao hơn.

Quang tử silicon sẽ tiếp tục thay thế các phương pháp tiếp cận thành phần rời rạc, cho phép tích hợp dày đặc hơn và giảm chi phí trên mỗi{0}}bit. Các nhà cung cấp lớn đều đã cam kết nguồn lực R&D đáng kể ở đây.

Biến ít dự đoán hơn là nhu cầu. Đầu tư vào cơ sở hạ tầng AI có thể duy trì tốc độ tăng trưởng hiện tại trong nhiều năm hoặc có thể ổn định khi giai đoạn xây dựng ban đầu hoàn tất. Các cam kết chi tiêu vốn siêu quy mô cho thấy việc tiếp tục mở rộng cho đến ít nhất là năm 2026, nhưng việc dự báo xa hơn mức đó đòi hỏi độ tin cậy cao hơn mức hỗ trợ của dữ liệu.

Điều chắc chắn là các thiết bị thu phát quang đã chuyển từ hàng hóa cơ sở hạ tầng sang hạn chế chiến lược. Chu kỳ mua sắm, mối quan hệ với nhà cung cấp và sự điều chỉnh lộ trình công nghệ hiện nhận được sự quan tâm ở cấp độ C{1}}tại các nhà cung cấp đám mây lớn. Điều đó mới.

---

Thị trường không chỉ mở rộng-mà về cơ bản nó còn được định vị lại trong chuỗi giá trị công nghệ.