5G時代已然拉開帷幕,光模塊產(chǎn)業(yè)作為一個擁有相當(dāng)可觀經(jīng)濟總量的領(lǐng)域,已成為當(dāng)前國內(nèi)廠商競相爭奪的大蛋糕。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國本土擁有光器件生產(chǎn)廠商超過1000家,在整個產(chǎn)業(yè)上競爭最為激烈,新進入者不乏,也有退出轉(zhuǎn)型者。光器件廠商一方面走向有源無源的整合,一方面走向垂直整合;隨著新技術(shù)的跟隨和升級,公司上市、并購升級、獲得風(fēng)投的企業(yè)變得越來越多。
高速光模塊未來發(fā)展趨勢
光器件企業(yè)主要以高速光模塊生產(chǎn)線為主,根據(jù)未來市場的需求,光模塊按照不同速率主要可分為以下類別:1G~10G低速率模塊,25G模塊,40G模塊,50G模塊,100G模塊 ,200G/400G模塊等。如下表所示。
來自lightcounting
從這張著名咨詢公司lightcounting繪制的市場分析表來看,我們發(fā)現(xiàn):
1、100G光模塊的需求預(yù)計會在2020年超越10G光模塊需求,成為市場的主流光模塊,并在未來幾年持續(xù)增長;
2、200G和400G光模塊開始逐漸推向市場;不過由于100G模塊產(chǎn)品價格下滑過快,對于400G的部署業(yè)界再起爭議;
3、50G光模塊的需求量可能被低估了—5G中傳場景下采用PAM4調(diào)制的50G模塊會成為主要方案,如果被5G承載網(wǎng)廣泛采用,未來幾年的需求量將達到千萬級別;
4、10G及以下低速率的光模塊仍然是當(dāng)前市場上最主流的產(chǎn)品。
高速光模塊應(yīng)用分析
當(dāng)前高速光模塊應(yīng)用場景主要分為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和以5G承載網(wǎng)為代表的電信網(wǎng)絡(luò)。
1、數(shù)據(jù)中心
國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心光模塊的應(yīng)用有所區(qū)別。美國數(shù)據(jù)中心內(nèi)部交換機互連以單模光纖為主,在100G時代廣泛采用CWDM4/PSM4光模塊,400G時代目前以DR4為主;服務(wù)器與交換機互連大多采用電纜DAC。
下面是來自intel的一張演講PPT截圖,隨著時間的推移和模塊速率的提升,美國數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互聯(lián)方案中多模光纖和直連電纜DAC的比重將越來越低。
來自Intel
中國數(shù)據(jù)中心內(nèi)部交換機互連以多模光纖為主,單模光纖占比逐漸上升。目前國內(nèi)400G的需求很少,在100G時代采用SR4/CWDM4模塊,服務(wù)器和交換機之間的互連大多采用有源光纜AOC。
下圖來自騰訊的演講PPT,目前以騰訊為代表的國內(nèi)大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心才剛開始向100G光學(xué)器件過渡。
光模塊封裝類型以40G QSFP+(對應(yīng)10G速率端口)和100G QSFP28(對應(yīng)25G速率端口)為主。
2、5G電信網(wǎng)絡(luò)
CFPx系列光模塊被廣泛用于電信市場,但在中短距離上已經(jīng)開始被QSFP系列所取代;10G及以下低速率光模塊封裝則以SFP+、XFP為主。
5G承載網(wǎng)的場景圖如上所示。
5G前傳網(wǎng)絡(luò)條件下25Gb/s(eCPRI/CPRI)速率模塊以SFP28為主,雙纖雙向、單纖雙向、25G WDM(包含Tunable波長可調(diào)諧)模塊等方案可減少光纖使用量大幅降低建設(shè)成本。
中傳可利用現(xiàn)有成熟的25G光器件,采用PAM4技術(shù)將光器件帶寬提升一倍;10km和40km傳輸距離將覆蓋90%以上的應(yīng)用場景,超過80km的傳輸距離則采用相干技術(shù)。
高速光模塊系列產(chǎn)品
作為全球光互連革新者的易飛揚(Gigalight),擁有完備的光模塊產(chǎn)業(yè)鏈。針對當(dāng)前模塊市場的趨勢,筆者為大家稍作一些整理作為購買建議。
1、10G系列模塊
由上面分析可知,10G及以下低速率的光模塊依然是當(dāng)前市場需求量最大的模塊系列。易飛揚于近期更新了5G前傳工業(yè)設(shè)計標準的10G系列模塊,并成功進擊韓國市場。當(dāng)然,由于5G前傳市場對于25G以及更高速率的要求,易飛揚也可以提供相應(yīng)的解決方案。
易飛揚(Gigalight)工業(yè)級10G SFP+ DWDM ZR
2、100G QSFP28系列模塊
100G QSFP28模塊是當(dāng)前的明星產(chǎn)品,幾乎所有模塊產(chǎn)商都擁有該系列模塊。主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心市場,比如易飛揚(Gigalight)采用極簡設(shè)計的CWDM4模塊;
另外QSFP28封裝也開始應(yīng)用在電信市場,比如易飛揚(Gigalight)的100G QSFP28 ER4 Lite和100G QSFP28 4WDM-40等,當(dāng)前極少有企業(yè)擁有該類產(chǎn)品。
3、200G/400G模塊
200G/400G模塊主要應(yīng)用在超大數(shù)據(jù)中心或者高性能數(shù)據(jù)中心。易飛揚(Gigalight)的200G PSM8并行單模系列適用于美國大型數(shù)據(jù)中心Leaf到Spine交換機之間的互連,極具性價比;另外200G/400G有源光纜AOC也迎合了當(dāng)下國內(nèi)數(shù)據(jù)中心邁向高速率的趨勢。
4、100G CFP系列(相干)模塊
相干模塊應(yīng)用于5G中回傳網(wǎng)絡(luò)、核心網(wǎng)以及DCI網(wǎng)絡(luò)等,未來有向接入網(wǎng)滲透的趨勢。易飛揚(Gigalight)的相干模塊代表了當(dāng)前國內(nèi)器件企業(yè)的最高水準,并于近期通過了國內(nèi)外設(shè)備商的測試驗證。
易飛揚(Gigalight)100G CFP DCO相干光模塊
5、波長可調(diào)諧模塊
波長可調(diào)諧模塊是當(dāng)前國內(nèi)單位亟須攻克的技術(shù)難題,以25G可調(diào)諧模塊為例,主要應(yīng)用在5G前傳的有源WDM環(huán)境下,可大幅節(jié)約光纖資源并且管理豐富的網(wǎng)絡(luò)信息。易飛揚(Gigalight)可提供一系列可調(diào)諧模塊以及相關(guān)解決方案。
——部分內(nèi)容整理自 Source Photonics《高速光模塊發(fā)展情況》