七月_光通市場專題｜光通訊模組市場發展現況解析(上)

發佈於: 2024/08/12|分類: 科技(Technology)|

去年十月，我們發表了一系列矽光子與共同封裝專題報告，由於AI對於硬體算力需求持續提升，同時對資料傳輸需求也不斷提升，不論是800G放量的市場動態或是光進銅退的趨勢預測等議題討論，都代表著資料傳輸還是市場的關注焦點，因此本月專題還是聚焦在光通訊市場現況的更新。目前資料中心(Datacom)及電信(Telecom)是光通訊模組的兩大終端應用市場，近幾年因為生成式AI技術出現飛耀式進展，吸引越來越多廠商投資建置資料中心以訓練AI大模型。

資料中心的光通訊應用場景主要有內部伺服器間或外部資料中心間互連，AI大模型訓練主要採用高速網路架構組成的伺服器叢集之平行運算，故需配備數量繁多的光通訊模組。以Nvidia的4擴展單元(SU)解決方案為例，它由128台內建H100 GPU的伺服器、32台枝葉(Leaf)交換器與16台主幹(Spine)交換器組成，其中枝葉與主幹交換器各需要配置1024、512套信號傳輸速率達800 Gbit/s的光通訊模組，32台伺服器則需要配置1024套信號傳輸速率達400 Gbit/s的光通訊模組，故使得資料中心成為現今光通訊模組市場最大驅動力，而Blackwell(GB200)伺服器於2024年Q4開始放量，配置8顆B200 GPU與4套800 Gbit/s的光通訊模組，2025有機會搭配1.6T，目前許多廠商持續加速開發更高速的Switch/Transceiver。若以同樣枝葉主幹交換器架構，相信需求會持續上升。根據市場研究機構Yole Intelligence發布的報告指出2022年全球光通訊模組市場規模達110億美元，預估2028年成長至223億美元，年平均複合成長率達12%，其增長動力要來自於雲端服務營運商與電信公司對400 Gbit/s以上信號傳輸速率之光通訊模組的高度需求，800G/1.6T可插拔式Transceiver在資料中心出貨量成長最為快速。此外其市場規模前三大用途依序是乙太網路、主動光纖網路、被動光纖網路，2022年各是54億、27億與10億美元。

光通訊模組產業鏈大致可分為上游的零組件設計製造商、中游的模組製造商與下游的終端應用業者等三部分，它的零組件主要有數位訊號處理器(DSP)、雷射源驅動器(LDD)、光訊號發射器(TOSA)、光訊號接收器(ROSA)、轉阻放大器(TIA)、限制放大器(LA)、時脈與資料恢復器(CDR)、微控制器(MCU)、電路板、機殼與連接器等。下游的終端應用業者多為雲端資料中心(CSP)、電信之設備製造商與運營商。以往光通訊模組設計與製造業是由歐、美廠商主導委託代工，近10年內中國業者憑藉低成本優勢迅速擴大市場占有率而居於領導地位，根據市場研究機構LightCounting的報告指出2023年全球前十大光通訊模組供應商中已有7家中國公司，包括第一名的中際旭創、第三名的華為、第五名的光迅科技、第六名的海信寬頻、第七名的新易盛、第八名的華工正源、第九名的索爾思光電，如表1所列。

表1、2022、2023年全球前十大光通訊模組供應商名單

資料來源 : LightCounting

目前通訊產業鏈從上到下都在積極瞄準矽光子相關應用，雖然目前整體滲透率不高，以2023年數據中心的收發器為例，矽光子大約占比5%。然而對資料傳輸市場而言，其低功耗、低延遲與大頻寬等強硬優勢，矽光子將會是一必然的解決方案。由於目前滲透率偏低，供應鏈多為互相研發合作、小批量代工、測試驗證，待未來將隨需求上升朝向專業分工，依供應商分類之供應鏈如下圖1。

圖1 矽光子供應鏈