人工智能带动光模块市场需求 2023年光模块应用前景和发展机遇看热讯

2023-05-10 17:23:54 新浪

光模块是进行光电和电光转换的光电子器件。光模块的发送端把电信号转换为光信号，接收端把光信号转换为电信号。光模块按照封装形式分类，常见的有SFP，SFP+，SFF，千兆以太网路界面转换器(GBIC)等。

以ChatGPT为代表的AIGC快速发展，对网络端也催生了更大带宽需求。无论是训练侧还是推理侧，对光模块的需求都较为强劲。叠加AIGC带来的算力和模型竞赛，预计北美各大云厂商和相关科技巨头均有望在2024年大量采购800G光模块，同时2023年也可能提前采购。

(资料图片)

人工智能带动光模块市场需求 2023年光模块应用前景和发展机遇

ChatGPT(全名：Chat Generative Pre-trained Transformer)，是美国人工智能研究实验室OpenAI新推出的一种人工智能技术驱动的自然语言处理工具，ChatGPT上知天文下知地理，还能根据聊天的上下文进行互动的能力，做到与真正人类几乎无异的聊天场景进行交流。ChatGPT不单是聊天机器人，还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。人工智能的强大，超出我们的想象!

人工智能的应用场景广泛，包括视频识别、语音识别、图像识别、自然语言处理等，若出现图片或视频相关的爆款AI应用，一方面用户数量大幅提升，另一方面单个用户产生的数据流量会显著增长，从而数据总流量将暴增。人工智能需要大量的计算资源来进行模型训练和预测，而光模块可以提供高速率、高带宽的数据传输和处理能力，从而加速人工智能应用的运行速度和精度。此外，光模块还具有速率高、体积小、可重复性好等优点，在人工智能领域具有很大的潜力和应用前景。因此，人工智能的发展离不开光模块的支持。

近年来，光模块的升级和创新一直在不断推进，从最初的百兆光模块、千兆光模块到目前使用比较广泛的万兆光模块、40G光模块、100G光模块，还有目前已经有投入使用的200G、400G光模块甚至小批量出货的更高速率的800G光模块不断推动着各个行业的发展。这些高速率的光模块拥有更高的数据处理能力和更强的稳定性，为大规模数据传输提供了更好的解决方案。光通讯市场开始向更高速传输和更智能化的方向发展，这也反映出了人工智能对光模块的巨大需求。

时代的发展和科技进步，人工智能技术日益成熟，为各行业带来了诸多便利和改变。40G光模块、100G光模块、200G光模块、400G光模块和800G光模块都有各自的应用前景和市场价值，随着数据规模的不断扩大和全球通信需求的不断增加，光模块市场也将迎来更大的发展机遇。

根据中研普华研究院《2023-2028年中国光模块行业深度调研与投资战略规划分析报告》显示：

算力作为AIGC技术的重要支撑之一，是影响AI发展与应用的核心因素。传统数据中心的网络架构相比，AI数据中心的网络架构可能存在一些变化。

在英伟达DGX A100 Super POD的AI数据中心系统中，三层交换机全部为Nvidia Quantum QM8790的40端口交换机。第一层交换机与1120张Mellanox HDR 200G Infiniband网卡连接;第二层交换机下传端口与第一层相连，上传端口与第三层互联;第三层交换机只有下传端口，与第二层相连。此外，存储侧独立组网，与计算侧网络架构分开，也需要一定数量的交换机和光模块。因此，相比较传统数据中心，AI数据中心中的交换机及光模块数量大幅提升。

英伟达的A100 GPU主要对应200G光模块，H100 GPU可以对应400G或或800G光模块。由于光模块速率由网卡决定，网卡的速率受限于PCIe。通道速率。假设A100和和H100的的DGX服务器内部所用PCIe通道速率达到800G，那么也可以采用800G带宽的网卡，即也可以采用800G光模块，大大提升系统计算效率。

光模块作为算力基础设施的核心器件，需求增速或将迎来提升。截至2021年年底我国在用数据中心机架规模达520万架，近五年年均复合增速超30%，数据中心机架规模持续稳步增长，且呈多样化趋势发展，智算中心、边缘数据中心将保持高速增长，带动数据中心产业链上游光芯片、光器件以及光模块等产品的需求。预计到2025年国内数据中心光模块市场有望达到525.3亿元，2022-2023年复合增长36.9%。Light Counting则预计，2026年全球光模块市场规模为176亿美元，2021-2026年的复合年增长率为13.68%。其中2022-2024年全球光模块市场规模分别为107.65/119.56/132.62亿美元，同比增长16.09%/11.06%/10.92%。

800G光模块量产窗口已至，2024年或成800G大年

光模块每4年升级一次，实际出货时间是晚于电口SerDes及交换机芯片新版发布的时间。2019年作为100G光模块升级的时间点，市场分成了200G和400G两条升级路径。但是在2023年这向个时间点，市场下一代高速率光模块均指向800G光模块，叠加AIGC带来的算力和模型竞赛，预计北美各大云厂商和相关科技巨头均有望在2024年大量采购800G光模块，同时2023年也可能提前采购。

2022年底，800G光模块已开始小批量出货，2023年需求主要来自于谷歌和英伟达。2022年，谷歌资本开支为314.9亿美元，同比增长28%。公司预计2023年的资本支出将与2022年基本持平，但资本开支的结构将有所改变，公司将增加对技术基础设施的投资，包括对AI及云服务的建设投资，同时将缩减办公设施的资本支出，进一步提高整体投资效率。谷歌今年是800G光模块市场的主要需求厂商，明年需求量有望持续快速增长。

除此之外，AWS、微软、Meta等北美云厂商也会加大对800G光模块的采购。AWS已推出AIGC相关的重磅产品，包括生成式AI平台Bedrock服务，支持用户通过API访问亚马逊自己的Titan(泰坦)大模型，由两个全新大语言模型组成;同时支持调用来自AI21Labs、Anthropic、StabilityAI等第三方的多样化模型;此外还推出了两款专门针对生成式AI优化的计算实例EC2Trn1n实例和EC2Inf2。其中，为了提升EC2实例的训练效率，AWS采用了第二代ElasticFabricAdapter(EFA)，网络带宽为800Gbps。因此，亚马逊有望在AI上增加资本开支，继400G光模块之后，公司有望在大规模采购800G光模块。

微软在AI大模型方面发展较为快速，作为OpenAI的重要投资方，微软可以在Azure云上提供Open AI的产品，同时也有融合Chat GPT的New Bing搜索引擎以及智能Office工具Copilot产品。微软在应用侧借助Open AI的产品取得先发优势，对于算力的需求也将保持强劲。微软开源Deep Seed Chat，降低训练门槛，有望带动推理侧更大的需求。因此，微软对于800G光模块这种高性能网络设备的需求也有望大幅提升。

国产800G光模块已开始量产，本土厂商望发挥产业优势供应全球

在本次算力建设的大周期中，光模块的增长弹性最为明显，光模块可以说是“AI时代的逆变器”。而光模块作为我国的优势产业，我国光通信企业生产的低/中/高速率数通、电信光模块供应全球，因此本轮北美的算力升级周期，国内企业拿下海量订单具有高度确定性。另外，算力芯片升级，推动超算中心内部的数据交换网络带宽升级，光模块向800G、1.6T速率迭代中，本土光模块厂商也有望率先受益。

纵观全球光模块市场，根据Yole统计数据，2020光模块厂商市场份额前两名依然由美企II-VI和Lumentum占据，分别为16%和11%，但是相比于2019年，二者的市场占比均下降了3%。在头部厂商市场占比出现下降的背景下，国内厂商中际旭创以10%的市场份额位居第三名，相比于2019年增长了1%。同时海信宽带、新易盛等国内厂家首次进入TOP10榜单，国内厂商市场份额从2019年的31%强势增长到2020年的40%。

在2023年的OFC光博会上，各家光模块公司均推出了自己的800G光模块产品，涵盖不同封装方式、材料和传输距离等种类。中际旭创表示，公司去年下半年即取得800G订单，目前订单充足，一季度800G出货量环比去年四季度有所增长，二季度订单充足、产能准备充分，能够保障交付。公司方面预计，今年800G出货量每季度将出现环比增长。

新易盛在2023OFC现场演示基于薄膜铌酸锂(TFLN)调制器技术的800GOSFPDR8光模块产品，搭配5nmDSP芯片，功耗11.2W。同时推出LPO光模块，包含EML、TFLN和SiPh三种方案;华工科技的800GSR8已经在国内市场头部厂商送样测试，DR8和FR8产品在微软和英伟达同样，预计23年

下半年出货量将快速增长;剑桥科技的800G光模块基于传统EML和硅光两种方案，对于薄膜铌酸锂方案也在积极关注。公司也推出了线性驱动的800G光模块产品;光迅科技在2023OFC上展示了800GQSFP-DD800的SR8光模块产品，同时公司拥有800GQSFP-DD2x400GFR4和DR8光模块。

《2023-2028年中国光模块行业深度调研与投资战略规划分析报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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