智研咨询发布:中国光互连行业市场现状、发展概况、未来前景分析报告.docx
智研咨询发布:中国光互连行业市场现状、发展概况、未来前景分析报告
内容概要:随着5G网络的商用化进程不断加速,全球范围内对于高带宽应用的需求正以前所未有的速度激增。在这一背景下,光互连技术以其独特的优势,在连接超大规模数据中心、支撑云计算基础设施以及实现高速、低延迟数据传输方面发挥着至关重要的作用。近年来,云计算、大数据分析、人工智能以及5G技术的蓬勃发展,为全球光互连市场带来了前所未有的增长机遇。据Technavio预测,从2023年到2028年,全球光互连市场规模将增长168亿美元,年均复合增长率(CAGR)预计达到20.62%。
关键词:光互连、CPO技术、光I/O技术、光互连发展现状、光互连发展趋势
一、光互连行业相关概述
光互连是一种利用光信号进行数据传输的技术,主要用于连接不同的电子组件,如计算机芯片、电路板等,以实现高效的数据交换。
随着晶体管密度在单个芯片上增加的难度日益加大,业界开始探索新的路径,即通过在同一基板上封装多个芯粒,以此提升晶体管的总数量。这种做法导致封装单元内的芯粒互连数量激增,数据传输距离也随之延长,从而使得传统的电互连技术面临迫切的升级需求。相较于电信号,光信号在传输速度、损耗控制以及延迟降低方面展现出显著优势。因此,芯片间的光互连技术被视为推动信息技术迈向下一代的关键驱动力。目前,光互连领域的主要解决方案包括CPO(共封装光学)技术和光I/O技术。
在性能表现上,光I/O技术展现出了卓越的优势。在下一代光I/O互联中,其总带宽可高达160Tbps,带宽密度达到10Tbps/mm,同时能效比低于1pJ/bit。相比之下,单个CPO模块的带宽则局限在1.6-3.2Tbps之间,带宽密度为50-200Gbps/mm,能效为15pJ/bit。其中,AyarLabs是该领域代表企业。
光模块、CPO与光I/O性能对比
二、光互连行业发展背景
近年来,AI产业的迅猛发展为光互连行业带来了前所未有的发展机遇。一方面,传统数据中心的光连接传输速率正经历着快速的迭代升级。从40G到400G的升级周期大约为每4年速率翻倍,而自2023年被视为AI元年以来,传输速率迅速从400G跃升至800G,并预示着未来将进一步迈向1.6T和3.2T的速率,迭代周期已缩短至每2年翻倍。光互连技术凭借其独特的优势,成为唯一能够满足数据中心复杂架构下带宽需求的互联方案。另一方面,光互连器件与XPU(如GPU、TPU等加速处理单元)的比例正持续扩大。以GPT系列为例,GPT-3在由1000个XPU组成的集群上使用了约2000个光互连器件(光模块)完成训练,XPU与光互连器件的比例为1:2;而GPT-4则在由25000个XPU组成的集群上使用了约75000个光互连器件进行训练,比例提升至1:3。展望未来,由100000个XPU组成的集群可能需要500000个光互连器件,比例达到1:5;而对于由一百万个XPU组成的超大规模集群,则可能对应一千万个光互连器件,比例高达1:10。这一趋势清晰地表明,光学互联将在未来迎来重要的增长契机,成为支撑AI等前沿技术发展的关键力量。
XPU与光互连比例持续扩大
三、全球光互连行业发展现状
随着5G网络的商用化进程不断加速,全球范围内对于高带宽应用的需求正以前所未有的速度激增。在这一背景下,光互连技术以其独特的优势,在连接超大规模数据中心、支撑云计算基础设施以及实现高速、低延迟数据传输方面发挥着至关重要的作用。近年来,云计算、大数据分析、人工智能以及5G技术的蓬勃发展,为全球光互连市场带来了前所未有的增长机遇。据Technavio预测,从2023年到2028年,全球光互连市场规模将增长168亿美元,年均复合增长率(CAGR)预计达到20.62%。
在全球光互连市场的增长版图中,亚太地区的表现尤为亮眼。据估算,在预测期内,亚太地区将对全球光互连市场的增长贡献高达62%。这主要得益于亚太地区在云计算、大数据分析、人工智能以及高效能运算应用等领域对高速数据传输的强劲需求。随着全球数字化转型的深入推进以及新兴技术的不断涌现,光互连技术将继续在数据传输领域发挥核心作用,行业市场规模也将持续扩大。
2023-2028年全球光互连市场规模(单位:亿美元)
相关报告:智研咨询发布的《中国光互连行业市场发展态势及产业需求研判报告》
四、光互连市场格局
光互连市场壁垒较高,行业布局企业相对较少。目前,市场份额主要掌握在英伟达、博通、AyarLabs、中际旭创、新易盛等少数具有深厚技术实力和市场影响力的企业手中。从光互连技术的角度来看,特别是在CPO(光电共封装)领域,行业内的领军企业如英特尔、博通和美满科技等,均已推出了多款基于CPO技术的量产产品。其中,博通发布的Tomahawk5交换芯片尤为引人注目,其交