AI爆發(fā)期，光互連將給連接器帶來什么機(jī)遇？

在AI服務(wù)器與交換機(jī)帶寬容量不斷增長的趨勢下，光模塊市場空間逐步釋放，這將給連接器行業(yè)帶來什么發(fā)展機(jī)遇？

▲AI 圖源/包圖網(wǎng)

要說2024年最火的賽道，一定不能不提人工智能AI。

ChatGPT的廣泛應(yīng)用，讓人們直觀感受到了AIGC的驚人學(xué)習(xí)天賦，而它僅僅是一個(gè)縮影。

在大眾沒有注意的角落，AI技術(shù)不斷發(fā)展，直至爆發(fā)。數(shù)據(jù)中心、5G通信、自動(dòng)駕駛、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化...AI的邊界仍然在不斷拓寬。

隨著AI技術(shù)的廣泛應(yīng)用，AI數(shù)據(jù)中心、AI云計(jì)算和AI邊緣計(jì)算等AI領(lǐng)域的需求急劇增加對高速、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸也提出了更高、更迫切的要求。

▲AI服務(wù)器市場規(guī)模 數(shù)據(jù)來源/集邦咨詢、IDC、Big-Bit產(chǎn)業(yè)研究室

2023年全球AI服務(wù)器118萬臺(tái)，同比增加37%。華為預(yù)測未來三年內(nèi)，全球超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量將突破1000個(gè)，AI服務(wù)器是未來發(fā)展趨勢。

產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)財(cái)報(bào)，證明了這一點(diǎn)：

華豐科技為華為AI服務(wù)器供應(yīng)的高速線模組產(chǎn)品價(jià)值量占AI服務(wù)器價(jià)值量的3%-5%，今年上半年通訊領(lǐng)域業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了增長。

得益于AI領(lǐng)域服務(wù)器、AI數(shù)據(jù)中心對連接器的需求增加，意華股份今年上半年通訊連接器產(chǎn)品營收增長了0.39%。其400G等新一代銅纜高速連接器等可用于服務(wù)器等應(yīng)用場景，其中高速銅纜連接器更適用于低損耗信號(hào)傳輸場景。

而在AI服務(wù)器領(lǐng)域，除了銅互連方案，光互連也扮演著極為重要的角色。

01 | 光互連銅互連，誰更適合新趨勢?

光互連與銅互連，兩者最大的不同在于傳輸介質(zhì)，光互連方案是先將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，再進(jìn)行傳輸，而銅互連則是利用銅的導(dǎo)電性，直接進(jìn)行電信號(hào)的傳輸。

由此，也帶來了兩者不同的優(yōu)劣勢：

相比銅互連，光互連有以下優(yōu)勢：

? 高帶寬：光互連能夠提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，遠(yuǎn)超銅互連的極限。

? 低延遲：由于光速快于電信號(hào)，光互連可以實(shí)現(xiàn)更低的信號(hào)傳輸延遲。

? 長距離傳輸：光信號(hào)可以在更長的距離內(nèi)保持信號(hào)質(zhì)量，無需中繼器。

? 抗干擾性強(qiáng)：光信號(hào)不受電磁干擾，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

? 低損耗：光互連的傳輸損耗遠(yuǎn)低于銅互連，尤其在長距離傳輸時(shí)更為明顯。

而銅互連，則具有以下的優(yōu)勢：

? 成本效益：銅互連技術(shù)成熟，成本相對較低，適用于短距離通信場景。

? 低功耗：銅互連不涉及光電轉(zhuǎn)化，因此具有低功耗特點(diǎn)，有利于節(jié)能。

? 高兼容性：銅互連技術(shù)具有良好的兼容性和易于處理和維護(hù)的特點(diǎn)。

當(dāng)前，高速銅互連技術(shù)在AI服務(wù)器內(nèi)部被廣泛應(yīng)用。英偉達(dá)的新一代GPU架構(gòu)Blackwell就采用了高速銅互連技術(shù)，在帶寬與傳輸速率、散熱、系統(tǒng)拓展方面進(jìn)行了升級(jí)。Blackwell架構(gòu)以其突破性的1.8TB/s雙向吞吐量、支持多達(dá)576個(gè)GPU的無縫高速通信以及優(yōu)化的能耗和散熱設(shè)計(jì)，較大程度提升了帶寬、擴(kuò)展性和能效比。

而與銅纜方案相比，光纜方案在多AI服務(wù)器之間的應(yīng)用更為廣泛。

02 | 光纖速率新突破，光互連技術(shù)加速發(fā)展

當(dāng)下AI的發(fā)展需要更多的數(shù)據(jù)喂養(yǎng)，而數(shù)據(jù)量的爆炸性增長和計(jì)算需求的急劇提升對信息傳輸技術(shù)提出了更高的要求。

近年來，在光纖傳輸速率的不斷突破下，光互連技術(shù)方案有效解決了傳統(tǒng)銅纜互連在AI高負(fù)荷場景下的瓶頸問題。

英國科學(xué)家通過利用新的光纖波長頻段實(shí)現(xiàn)了高達(dá)30.1萬Gbps網(wǎng)速的技術(shù)。

中國電信研究院與中興通訊和長飛光纖合作，實(shí)現(xiàn)了單波速率1.2Tbit/s、單根光纖120Tbit/s的傳輸速率，每秒能傳輸多個(gè)AI模型的數(shù)據(jù)。

英特爾的OCI芯片通過光學(xué)I/O技術(shù)，在100米光纖上支持64個(gè)32Gbps的單向數(shù)據(jù)傳輸通道，取代了傳統(tǒng)的銅線連接。

浪潮科技PCIe光互連技術(shù)方案，成功地將PCIe Gen5的信號(hào)傳輸范圍擴(kuò)大到30米，相較于傳統(tǒng)銅互連方式，傳輸距離提高了20倍，滿足了大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、機(jī)柜內(nèi)和機(jī)柜間長距離高速總線信號(hào)互連的需求。

03 | 算力提升，光模塊成為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

CPU訓(xùn)練大型AI模型需要的龐大數(shù)據(jù)量，直接催生了AI對更高速度和更大數(shù)據(jù)傳輸容量的需求，而光模塊能夠提供長距離、高速、高帶寬的光纖通信解決方案。

在AI光模塊技術(shù)不斷進(jìn)步下，從400G到800G甚至1.6T的傳輸速率已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

目前AI光模塊市場上，中際旭創(chuàng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了800G規(guī)格的量產(chǎn)，騰海收購70%股權(quán)的華云光電也已具備大規(guī)模量產(chǎn)100G至800G光模塊的技術(shù)能力。華為近期也推出了支持400Gbps傳輸速率的AI光模塊產(chǎn)品，滿足AI數(shù)據(jù)中心和AI云計(jì)算領(lǐng)域的高速互連需求。

▲華云光電 200G QSFP56 SR4 CDR 可應(yīng)用于AI服務(wù)器

圖源/華云光電官網(wǎng)

按封裝類型，AI光模塊可分為SFP、SFP+、QSFP、QSFP28、QSFP-DD、CFP、XFP等。光連接器廣泛應(yīng)用于AI服務(wù)器、AI交換機(jī)、AI處理器間、板間以及AI設(shè)備間的高速信號(hào)傳輸。

安費(fèi)諾400G QSFP-DD SR8 16通道光收發(fā)器在OM4多模光纖上的最大鏈路長度為100米，數(shù)據(jù)速率為400Gb/s，用于AI云計(jì)算、AI大數(shù)據(jù)以及與AI數(shù)據(jù)中心建設(shè)相關(guān)的其他AI技術(shù)。

鴻騰精密高速光模塊與CPO技術(shù)通過縮短交換芯片與光引擎之間的距離，提高了電信號(hào)傳輸速度，減小尺寸并降低功耗。

意華股份持續(xù)與華為、中興合作，開發(fā)了SFP、SFP+等系列產(chǎn)品，今年上半年通訊領(lǐng)域AI相關(guān)業(yè)務(wù)得到了增長。

▲安費(fèi)諾400G QSFP-DD SR8 可應(yīng)用于AI服務(wù)器

圖源/安費(fèi)諾官網(wǎng)

04 | 新風(fēng)口？光互連技術(shù)未來可期

根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院報(bào)告，2023年全球光模塊的市場規(guī)模約99億美元，同比增長3.1%，中國的市場規(guī)模約為540億元。

AyarLabs的研究顯示，在遠(yuǎn)距離互聯(lián)的情況下，光互連的帶寬密度功耗比遠(yuǎn)優(yōu)于銅互連。似乎可以窺見，受益于AI技術(shù)的發(fā)展，光連接器行業(yè)在AI數(shù)據(jù)中心、AI云計(jì)算等AI領(lǐng)域的高速互連需求增長，光互連技術(shù)與光連接器也正朝著高速、高帶寬、低損耗的方向發(fā)展。

如今，我們正站在一個(gè)新時(shí)代的門檻上，一個(gè)由AI驅(qū)動(dòng)的、充滿無限可能的時(shí)代。抓住AI浪潮下的發(fā)展機(jī)遇，洞悉AI產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展前景，合理布局AI高速互連市場，連接器企業(yè)將有望分得AI市場的蜜羹。

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審核編輯 黃宇