在AI服務器與交換機帶寬容量不斷增長的趨勢下，光模塊市場空間逐步釋放，這將給連接器行業帶來什么發展機遇？

▲AI 圖源/包圖網

要說2024年最火的賽道，一定不能不提人工智能AI。

ChatGPT的廣泛應用，讓人們直觀感受到了AIGC的驚人學習天賦，而它僅僅是一個縮影。

在大眾沒有注意的角落，AI技術不斷發展，直至爆發。數據中心、5G通信、自動駕駛、醫療設備、工業自動化...AI的邊界仍然在不斷拓寬。

隨著AI技術的廣泛應用，AI數據中心、AI云計算和AI邊緣計算等AI領域的需求急劇增加對高速、低延遲的數據傳輸也提出了更高、更迫切的要求。

▲AI服務器市場規模 數據來源/集邦咨詢、IDC、Big-Bit產業研究室

2023年全球AI服務器118萬臺，同比增加37%。華為預測未來三年內，全球超大型數據中心數量將突破1000個，AI服務器是未來發展趨勢。

產業鏈上的企業財報，證明了這一點：

華豐科技為華為AI服務器供應的高速線模組產品價值量占AI服務器價值量的3%-5%，今年上半年通訊領域業務實現了增長。

得益于AI領域服務器、AI數據中心對連接器的需求增加，意華股份今年上半年通訊連接器產品營收增長了0.39%。其400G等新一代銅纜高速連接器等可用于服務器等應用場景，其中高速銅纜連接器更適用于低損耗信號傳輸場景。

而在AI服務器領域，除了銅互連方案，光互連也扮演著極為重要的角色。

01 | 光互連銅互連，誰更適合新趨勢?

光互連與銅互連，兩者最大的不同在于傳輸介質，光互連方案是先將電信號轉化為光信號，再進行傳輸，而銅互連則是利用銅的導電性，直接進行電信號的傳輸。

由此，也帶來了兩者不同的優劣勢：

相比銅互連，光互連有以下優勢：

? 高帶寬：光互連能夠提供極高的數據傳輸速率，遠超銅互連的極限。

? 低延遲：由于光速快于電信號，光互連可以實現更低的信號傳輸延遲。

? 長距離傳輸：光信號可以在更長的距離內保持信號質量，無需中繼器。

? 抗干擾性強：光信號不受電磁干擾，保證了數據傳輸的安全性。

? 低損耗：光互連的傳輸損耗遠低于銅互連，尤其在長距離傳輸時更為明顯。

而銅互連，則具有以下的優勢：

? 成本效益：銅互連技術成熟，成本相對較低，適用于短距離通信場景。

? 低功耗：銅互連不涉及光電轉化，因此具有低功耗特點，有利于節能。

? 高兼容性：銅互連技術具有良好的兼容性和易于處理和維護的特點。

當前，高速銅互連技術在AI服務器內部被廣泛應用。英偉達的新一代GPU架構Blackwell就采用了高速銅互連技術，在帶寬與傳輸速率、散熱、系統拓展方面進行了升級。Blackwell架構以其突破性的1.8TB/s雙向吞吐量、支持多達576個GPU的無縫高速通信以及優化的能耗和散熱設計，較大程度提升了帶寬、擴展性和能效比。

而與銅纜方案相比，光纜方案在多AI服務器之間的應用更為廣泛。

02 | 光纖速率新突破，光互連技術加速發展

當下AI的發展需要更多的數據喂養，而數據量的爆炸性增長和計算需求的急劇提升對信息傳輸技術提出了更高的要求。

近年來，在光纖傳輸速率的不斷突破下，光互連技術方案有效解決了傳統銅纜互連在AI高負荷場景下的瓶頸問題。

英國科學家通過利用新的光纖波長頻段實現了高達30.1萬Gbps網速的技術。

中國電信研究院與中興通訊和長飛光纖合作，實現了單波速率1.2Tbit/s、單根光纖120Tbit/s的傳輸速率，每秒能傳輸多個AI模型的數據。

英特爾的OCI芯片通過光學I/O技術，在100米光纖上支持64個32Gbps的單向數據傳輸通道，取代了傳統的銅線連接。

浪潮科技PCIe光互連技術方案，成功地將PCIe Gen5的信號傳輸范圍擴大到30米，相較于傳統銅互連方式，傳輸距離提高了20倍，滿足了大規模數據中心、機柜內和機柜間長距離高速總線信號互連的需求。

03 | 算力提升，光模塊成為關鍵節點

CPU訓練大型AI模型需要的龐大數據量，直接催生了AI對更高速度和更大數據傳輸容量的需求，而光模塊能夠提供長距離、高速、高帶寬的光纖通信解決方案。

在AI光模塊技術不斷進步下，從400G到800G甚至1.6T的傳輸速率已經成為現實。

目前AI光模塊市場上，中際旭創已經實現了800G規格的量產，騰海收購70%股權的華云光電也已具備大規模量產100G至800G光模塊的技術能力。華為近期也推出了支持400Gbps傳輸速率的AI光模塊產品，滿足AI數據中心和AI云計算領域的高速互連需求。

▲華云光電 200G QSFP56 SR4 CDR 可應用于AI服務器

圖源/華云光電官網

按封裝類型，AI光模塊可分為SFP、SFP+、QSFP、QSFP28、QSFP-DD、CFP、XFP等。光連接器廣泛應用于AI服務器、AI交換機、AI處理器間、板間以及AI設備間的高速信號傳輸。

安費諾400G QSFP-DD SR8 16通道光收發器在OM4多模光纖上的最大鏈路長度為100米，數據速率為400Gb/s，用于AI云計算、AI大數據以及與AI數據中心建設相關的其他AI技術。

鴻騰精密高速光模塊與CPO技術通過縮短交換芯片與光引擎之間的距離，提高了電信號傳輸速度，減小尺寸并降低功耗。

意華股份持續與華為、中興合作，開發了SFP、SFP+等系列產品，今年上半年通訊領域AI相關業務得到了增長。

▲安費諾400G QSFP-DD SR8 可應用于AI服務器

圖源/安費諾官網

04 | 新風口？光互連技術未來可期

根據中商產業研究院報告，2023年全球光模塊的市場規模約99億美元，同比增長3.1%，中國的市場規模約為540億元。

AyarLabs的研究顯示，在遠距離互聯的情況下，光互連的帶寬密度功耗比遠優于銅互連。似乎可以窺見，受益于AI技術的發展，光連接器行業在AI數據中心、AI云計算等AI領域的高速互連需求增長，光互連技術與光連接器也正朝著高速、高帶寬、低損耗的方向發展。

如今，我們正站在一個新時代的門檻上，一個由AI驅動的、充滿無限可能的時代。抓住AI浪潮下的發展機遇，洞悉AI產業鏈發展前景，合理布局AI高速互連市場，連接器企業將有望分得AI市場的蜜羹。

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審核編輯 黃宇