March_Optical Communication｜Plug-in Optical Communication Module Market and Technology Development Overview(Top)

Published On: 2025/02/27|Categories: 科技(Technology)|

Author: Mr. Lin Weizhi, Executive Vice President, Ji-Pu Industrial Trend Research Institute

With the launch of OpenAI's O-series models, DEEPSEEK's R1, and xAI's Grok3 and other next-generation generative AI technologies with logical reasoning capabilities, we believe that the demand for high-performance computing (HPC) and AI training has not been reduced by the slowdown in the rate of Pre Training enhancements, but rather has increased due to the launch of new AI models that have allowed the advancement of AGI [general-purpose AI] to see the light of day. On the contrary, the introduction of new AI models has raised the demand for AGI (Generalized Artificial Intelligence). We also believe that this trend will further drive the development of optical transmission technology. Unlike traditional computing models, AI training and reasoning processes involve

龐大數據集的即時交換與高速計算，因此對於內部伺服器互連、分散式運算架構以及資料中心之間的傳輸效率提出更高要求。相較於傳統銅纜線，光通訊因其高速傳輸、低延遲、大頻寬、低損耗與高穩定性等優勢，已成為 AI 設備與資料中心建置的關鍵技術。DEEPSEEK 模型推出後由於GPU to GPU(All to All)的計算/傳輸結構被改善，因此我們認為同樣也會刺激傳輸需。光通訊模組作為 AI 訓練與雲端運算的核心零組件，其發展與市場需求密切相關。目前 AI 大模型的訓練依賴高頻寬、低延遲的網路架構，尤其在 AI 伺服器集群內部的 GPU 互聯、跨機櫃通訊，以及跨資料中心的長距離高速傳輸等場景，均需要大量高階光通訊模組。特別是在xAI Grok3 等這類超大規模 AI 訓練系統的應用下，市場對於 200 Gbit/s、400 Gbit/s 以上的光模組需求迅速上升，以支撐 AI 叢集的高效能運算。此外，隨著 AI 訓練模型的持續增長，對於光纖基礎設施的需求也同步擴張，進一步驅動電信與資料中心的光通訊升級。在電信市場方面，AI 應用的推廣加速了行動網路與雲端基礎設施的演進，例如 5G 及即將到來的 6G 技術，均依賴更高帶寬與更低延遲的光通訊技術，以滿足即時資料交換的需求。因此，從光纖接入、行動通信的前傳(Fronthaul)、中傳(Middlehaul)與回傳(Backhaul)，到 AI 伺服器內部與資料中心之間的高速互聯，光通訊產業正迎來前所未有的發展契機。綜合來看，具有推理能力的大語言模型陸續推出，所引發的 AI 訓練與推論(應用)熱潮不僅加速資料中心建設，也進一步刺激了光通訊模組市場的成長，成為推動下一波光傳輸技術升級的重要動力。

根據市場研究機構 Yole Group 於 2024 年 5 月發布的最新報告，2023 年初，由於資料中心需求減少和資本支出放緩，光通訊模組市場前景黯淡。然而，從 2023 年 3 月開始，Google、Amazon 和 NVIDIA 等超大型客戶的推動下，800 Gbit/s 光通訊模組的需求激增，帶動訂單和出貨量大幅增長。2023 年晚些時候，Microsoft 和 Meta 也增加了對 400 Gbit/s 光通訊模組的需求，反映出人工智慧驅動的市場正在不斷擴大，2024年隨著新款 AI 伺服器開始採用 800 Gbit/s 光通訊模組，全球市場規模將同比增長將近30%，達到 138 億美元，供應商陸續透過提高產能和確保供應鏈供給無虞，來為 800 Gbit/s 和 400 Gbit/s 收入的大幅增長做好準備。時序進入2025年，到目前(2月)為止尚未明確聽到有CSP企業下調CAPEX的聲音，以此態勢預估接下來的光模塊進步將會從800G持續移動至1.6T移動。根據最新市場預測資料，目前矽光技術雖然已逐步成熟，但採用Si Interposer的CPO方案仍面臨成本、製程技術與良率等挑戰，普及化大規模導入可能還需要數年的時間，因此我們預估2025年還是以傳統光模塊為主軸。

依據調研機構顯示光通訊模組市場到2029 年將達到 224 億美元，這是由於雲端運算廠商和電信運營商對 400 Gbit/s以上(含)高速率光通訊模組的高需求所致。現階段，光通訊模組的應用市佔率如表 1 所列，前三大應用領域為乙太網路 (Ethernet) 與無限頻寬 (Infiniband) 網路的可插拔產品、波分複用 (xWDM) 與主動光纖 (AOCs)，其中主要用於資料中心的可插拔產品市佔率超過 50%。值得注意的是，NVIDIA 推出的 GB200 NVL72 伺服器機櫃中，內部訊號採用高速背板連接器的銅纜互連，其優勢在於價格低廉且因不涉及光電轉換而具有較小功耗。只有在超過 72 顆 GPU 的跨機櫃或伺服器叢集間訊號連接時，才會使用光通訊模組。由於其他 AI 處理器廠商開發的伺服器也可能採用相同作法，預期該趨勢會部分抑制光通訊模組需求的增長幅度，但應不至於改變光通訊在資料中心訊號傳輸中的主流技術地位。

表1、光通訊模組的應用領域之市場占比