根據全球市場研究機構TrendForce集邦諮詢的統計數據,2023年全球400Gbps以上光收發模塊的出貨量達到640萬個,預計2024年將增至約2,040萬個,而到2025年,這一數字有望超過3,190萬個,年增長率達到56.5%。
集邦諮詢指出,儘管DeepSeek模型降低了AI訓練的成本,但低成本的AI模型有望擴大其應用範圍,從而增加全球數據中心的建設數量。作為數據中心互連的關鍵組件,光收發模塊將受益於對高速數據傳輸的需求。未來AI服務器之間的數據傳輸將需要大量的高速光收發模塊,這些模塊負責將電信號轉換為光信號並通過光纖傳輸,再將接收到的光信號轉換回電信號。
TrendForce集邦諮詢強調,DeepSeek與CSP、AI軟件業者將共同推動AI應用的普及,尤其是在邊緣端生成的大量數據,意味著工廠、無線基地台等場所需要建設大量的微型數據中心。通過密集部署光收發模塊,預計每座工廠的光通信節點數量將比傳統架構增加3-5倍。與传统的电信号传输相比,光纖通信具有更高的帶寬、更低的延遲和更低的信號衰減,能夠滿足AI服務器對高效能數據傳輸的嚴格要求,使光通信技術成為AI服務器不可或缺的關鍵環節。AI服務器的需求持續推動800Gbps和1.6Tbps光收發模塊的增長。隨著規格的升級,傳統服務器也帶動了400Gbps光收發模塊的需求。
光收發模塊由以下關鍵元件組成:激光光源(Laser Diode)、光調變器(Modulator)、光傳感器(Photo Detector)等。激光光源負責產生光信號,光調變器负责将电信号调变到光信号上,光傳感器负责将接收到的光信号转换为电信号。
在激光光源的供應鏈中,由於EML激光具有調變功能,生產技術較為複雜,再加上高速傳輸需求,單通道需要達到100Gbps的光傳輸速度,部分規格甚至達到200Gbps,因此進入門檻相對較高。目前主要的供應商主要集中在美日等大廠,如Broadcom、Coherent、Lumentum等公司,很少有外包代工的情況。
至於矽光子模塊中的CW雷射(连续波雷射),由于雷射的光调变与分波等功能被硅光子(SiPh)製程整合,因此只需提供光源,部分廠商因此進入CW雷射的代工供应链。例如,聯亞通過為國際數據中心大廠製作CW雷射,华星光与光环等厂商则结合雷射芯片制程进行代工。
在光傳感器的供應鏈中,目前主要的供應商主要集中在既有激光光源的美日等大廠手中,如Broadcom、Coherent、Lumentum、Hamamatsu等公司。然而,隨著光模塊的傳輸速度增加至200Gbps左右,光傳感器面臨的挑戰也越來越大。光傳感器的性能取決於收光的靈敏度,因此外延的材料摻雜均勻度或結構缺陷都會影響收光效果。200Gbps Per Lane的APD(雪崩光電二極管)光傳感器目前除了Broadcom完全自製外,Coherent的100Gbps與Lumentum、Hamamatsu等大廠的200Gbps APD的外延則交由美商IET代工。