根据全球市场研究机构TrendForce集邦咨询的统计数据,2023年全球400Gbps以上光收发模块的出货量达到640万个,预计2024年将增至约2,040万个,而到2025年,这一数字有望超过3,190万个,年增长率达到56.5%。
集邦咨询指出,尽管DeepSeek模型降低了AI训练的成本,但低成本的AI模型有望扩大其应用范围,从而增加全球数据中心的建设数量。作为数据中心互连的关键组件,光收发模块将受益于对高速数据传输的需求。未来AI服务器之间的数据传输将需要大量的高速光收发模块,这些模块负责将电信号转换为光信号并通过光纤传输,再将接收到的光信号转换回电信号。
TrendForce集邦咨询强调,DeepSeek与CSP、AI软件业者将共同推动AI应用的普及,尤其是在边缘端生成的大量数据,意味着工厂、无线基地台等场所需要建设大量的微型数据中心。通过密集部署光收发模块,预计每座工厂的光通信节点数量将比传统架构增加3-5倍。与传统的电信号传输相比,光纤通信具有更高的带宽、更低的延迟和更低的信号衰减,能够满足AI服务器对高效能数据传输的严格要求,使光通信技术成为AI服务器不可或缺的关键环节。AI服务器的需求持续推动800Gbps和1.6Tbps光收发模块的增长。随着规格的升级,传统服务器也带动了400Gbps光收发模块的需求。
光收发模块由以下关键元件组成:激光光源(Laser Diode)、光调变器(Modulator)、光传感器(Photo Detector)等。激光光源负责产生光信号,光调变器负责将电信号调变到光信号上,光传感器负责将接收到的光信号转换为电信号。
在激光光源的供应链中,由于EML激光具有调变功能,生产技术较为复杂,再加上高速传输需求,单通道需要达到100Gbps的光传输速度,部分规格甚至达到200Gbps,因此进入门槛相对较高。目前主要的供应商主要集中在美日等大厂,如Broadcom、Coherent、Lumentum等公司,很少有外包代工的情况。
至于硅光子模块中的CW激光(连续波激光),由于激光的光调变与分波等功能被硅光子(SiPh)制程整合,因此只需提供光源,部分厂商因此进入CW激光的代工供应链。例如,联亚通过为国际数据中心大厂制作CW激光,华星光与光环等厂商则结合激光芯片制程进行代工。
在光传感器的供应链中,目前主要的供应商主要集中在既有激光光源的美日等大厂手中,如Broadcom、Coherent、Lumentum、Hamamatsu等公司。然而,随着光模块的传输速度增加至200Gbps左右,光传感器面临的挑战也越来越大。光传感器的性能取决于收光的灵敏度,因此外延的材料掺杂均匀度或结构缺陷都会影响收光效果。200Gbps Per Lane的APD(雪崩光电二极管)光传感器目前除了Broadcom完全自制外,Coherent的100Gbps与Lumentum、Hamamatsu等大厂的200Gbps APD的外延则交由美商IET代工。