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` 要实现数据中心内部光网络互联,光模块必不可少。端口数和密度的不断提升,使得数据中心光网络成本的接近一半被光模块占据。100G的互联技术目前已被各大互联网公司新建的数据中心普遍采用,并会在未来2~3年内大规模商用400G的互联技术。400G光模块时代来临,你准备好了吗? 随着工信部正式发放5G牌照,光通信市场引发热切关注。在第21届中国国际光电博览会(CIOE 2019)上,2000家光电企业参展,聚焦众多光电以及相关领域热点产品、技术,同期相关概念股开启涨势。 400G等高频光模块已经从单纯新品发布比拼逐步步入量产比赛阶段,各大厂家纷纷抢注,看好下半年以及明年的行业回暖趋势,后期国内行业将不排除出现洗牌;相比光纤市场竞争仍趋于饱和,相关厂商将视野投放到数据中心市场上。 400G光模块分类: 依据封装形式区分:400G光模块可以分为CDFP、CFP8、OSFP、QSFP-DD等; 依据光波长区分:400G光模块可以分为单模(SM)、多模(MM); 依据传输距离区分:400G光模块可以分为SR、DR、FR、LR; 依据信号调制方式分为:NRZ和PAM4调制(目前以PAM4为主)。 早期的400G光模块使用的是16路25Gbps NRZ的实现方式(如400G-SR16),采用CDFP或CFP8的封装。其优点是可以借用在100G光模块上成熟的25G NRZ技术,但缺点是需要16路信号进行并行传输,功耗和体积都比较大,不太适合数据中心的应用。 目前的400G光模块中,在光口侧主要是使用8路53Gbps PAM4(400G-SR8、FR8、LR8)或者4路106Gbps PAM4(400G-DR4、FR4、LR4)实现400G的信号传输,在电口侧使用8路53Gbps PAM4电信号,采用OSFP或QSFP-DD的封装形式。OSFP和QSFP-DD封装都可以提供8路电信号接口。相比较来说,QSFP-DD封装尺寸更小(和传统100G光模块的QSFP28封装类似),更适合数据中心应用;OSFP封装尺寸稍大一些,由于可以提供更多的功耗,所以更适合电信应用。 光口侧情况稍微复杂一些,对于400G-SR8/FR8/LR8等模块来说,光模块内部只是做CDR(时钟恢复)以及电/光或光/电转换,因此光口侧与电口测一样,也是8路53Gbps PAM4信号;对于400G-DR4/FR4/LR4等模块来说,光模块内部还有Gearbox(变速箱)芯片把两路电口输入复用成一路信号再调制到光上,因此光口侧的速率是电口侧速率的2倍,即4路106Gbps PAM4信号。另外,由于多模光纤在短距离传输上的成本优势,所以IEEE也在2018年3月份成立了802.3cm工作组,把之前在业界讨论的用8路(SR8)甚至4路(SR4.2)多模光纤实现400G传输的技术纳入规范讨论中。 400G光模块全方位比拼 5G无线网络需要使用传输距离为300米、10公里、20公里和40公里的工档10G和25G光模块,同时,双向BIDI和波分复用的技术利用,以解决实际应用过程中光纤资源的不足。 目前光纤行业还处于从4G到5G 过渡的“青黄不接”时段;公司沿着产业链拓展,会做5G前传,相对而言中传和回传难度较大;400G将在2020年大规模商用,而800G也将随之而来,云数据中心的运营商需要在2023-2024年部署800G光模块以跟上数据流量的增长,大多数800G将是可插拔模块。 光模块市场将迎来洗牌 2024年全球光模块市场将达到160亿美元,以太网光模块市场占比将从2016年的45%增长到2024年的64%。随着5G商用,前传模块将大规模上量;在数据中心市场,100G光模块市场份额最大,400G从2019年开始上量。 这一市场前景也吸引了诸多参与者。展会同期论坛上,与会专家估计国内光模块供应商大约300-400家,竞争尤为激烈,主营光纤公司也纷纷涉足数据中心,布局光模块市场;而光通信产品价格也下滑明显。 2017年至2018年市场对100G数通光模块需求强劲,但由于新技术引入以及下游客户去库存等因素影响,整体数通光模块价格下降较多。数通光模块的标准平均价格从2016年的6+美元/Gbps下降至2018年的3美元/Gbps,预计2020-2024年价格下降趋缓,标准化产品的价格将在2024年降至略高于1美元/Gbps的水平。 5G建设也带来了光模块行业激烈竞争,预计未来将迎来一轮洗牌。不过,海外巨头对下一代产品升级的技术路线并未统一。比如亚马逊偏好传输速率更高的400G产品,而Facebook 构建新型高密度100G 交换结构,更为看重网络稳定性。 另一方面,受到中美贸易摩擦、宏观经济下行等影响,海外数据中心巨头在去年采购意愿下降,硬件更新意向下降;技术换代需要一定时间,不过切入400G光模块市场速度将比100G更快。 400G有望迎来规模商用 预计随着云计算厂商资本开支的企稳回升,将推动从数据中心、网络设备到高速光模块整个产业链条回暖。不少上市公司也表示今年二季度订单恢复,看好下半年以及来年市场增长。 另外,运营商在公开场合表态,5G光模块已经走到了规模商用的时间节点。根据光模块升级与交换机芯片升级的相关性来看,400G有望在2020年迎来规模商用。按照100G时间周期类推,预计到2020年400G有望迎来规模商用。 ` |
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