Analýza základní hodnoty optických transceiverů ve vysokorychlostních sítích

Uprostřed procesu zrychlení globální digitalizace, výbušný růst datového provozu kladl vyšší požadavky na síťovou infrastrukturu. Jako jedna z nejdůležitějších základních komponent v optických komunikačních systémech, Optické transceivery rozšířili se z tradičních telekomunikačních aplikací na různé scénáře, jako jsou datová centra, sítě 5G nositelů, superpočítačové klastry a platformy cloud computingu. S pokrokem v technologii se optické transceivery stávají strategicky důležitou součástí vysokorychlostního propojení a jejich výkon a náklady přímo ovlivňují konkurenceschopnost celého síťového systému.

Základní komponenty a provozní principy optických modulů
Optický modul je v podstatě zařízení, které převádí elektrické signály na optické signály a naopak. Obvykle se skládá z vysílače, přijímače a řídicího obvodu. Vysílač používá laser k modulaci elektrického signálu do optického signálu, který se poté přenáší optickým vláknem na vzdálený konec. Přijímač používá detektor k převodu optického signálu zpět na elektrický signál před jeho zpracováním back-end zařízení. S technologickým pokrokem se faktory balení tvarů optických modulů postupně standardizovaly a vyvíjely se z raného GBIC a Xenpaku na široce používané SFP, SFP, QSFP28 a dokonce vyšší specifikace QSFP-DD a OSFP. Různé balení nabízejí diferencované výhody nejen rychlostí, ale také ve spotřebě energie, hustotě portu a rozptylu tepla.

Aplikační trendy optických modulů v datových centrech
Vzhledem k tomu, že cloud computing a umělá inteligence nadále konzumují šířku pásma, architektury sítě datových center se vyvíjejí na rozsáhlé struktury listových páterů, což vede rostoucí poptávku po vysokorychlostním propojení. V tomto scénáři nejsou optické moduly pouze přenosovým nástrojem, ale také klíčovým ovladačem upgradů sítě. Tradiční 10 g se postupně nahrazuje 25 g a 100 g, zatímco optické moduly 200 g, 400 g a 800 g postupně dozrávají. Poptávka po optických modulech datových center již není jednoduše pro vyšší rychlosti; Zdůrazňuje také nízkou latenci, nízkou spotřebu energie a vysokou spolehlivost, aby splňoval požadavky na spolupráci masivního výpočtu a skladování.

Efekt jízdy éry 5G na optické moduly
Nasazení 5G sítí dále zrychlilo přijetí optických modulů, zejména v síti Fronthaul a Backhaul, kde poptávka exponenciálně roste. Vysoká rychlost 5G a nízká latence vyžadují přenosové spojení s větší šířkou pásma a stabilitou a optické moduly jsou pro tuto poptávku perfektním shodou. 25G, 50G a dokonce 100g optických modulů se široce používají ve fronthaulských sítích, aby splňovaly vysokorychlostní požadavky na propojení mezi základními stanicemi a základními sítěmi. 5G také pohánělo vývoj technologie multiplexování (WDM) a koherentních optických modulů pro multiplexování pasivních vlnových délek, což umožnilo účinnější přenos v rámci omezených zdrojů vláken.

Vývoj technologie optického modulu
Technologický vývoj optických modulů je primárně zaměřen na vyšší rychlosti, nižší spotřebu energie a menší velikost. Vysoká rychlost je hlavní hnací silou průmyslu. 400g se stal současným zaměřením, zatímco 800g a 1,6T se stávají výzkumnými a vývojovými hotspoty. Mezitím je aplikace technologie silikonové fotoniky zrání. Integrací optických komponent do křemíkových čipů výrazně snižuje výrobní náklady a zvyšuje energetickou účinnost. Další oblastí, která stojí za zmínku, jsou koherentní optické moduly, které prokazují silnou konkurenceschopnost v přenosu na dlouhou vzdálenost a ultra vysokou kapacitu. V budoucnu, jak se poptávka po výpočetních energetických sítích a výpočtu umělé inteligence neustále zvyšuje, budou se optické moduly nadále vyvíjet směrem k produktům vyššího konce.

Vyhlídky na vývoj trhu optických modulů
S pokračujícím růstem globálního síťového provozu trh s optickým modulem zažívá nové možnosti rozvoje. Poptávka po propustnosti sítě v klastrech tréninku AI rychle rozšiřuje trh pro špičkové optické moduly. Poháněné konvergencí spotřebitelských a průmyslových internetu, Edge Computing a Internet of Things také vytvářejí širší poptávku po nízkonákolových optických modulech. V budoucnu budou optické moduly nejen udržovat rychlý růst v tradičních komunikačních a datových centrech, ale také odemknou potenciál v rozvíjejících se oborech, jako jsou inteligentní automobily, průmyslová automatizace a lékařské zobrazování.

Jako nepostradatelná základní součást v moderní informační společnosti se z pozadí vynořily optické moduly a staly se klíčovým základním kamenem digitální ekonomiky. Určují nejen rychlost a stabilitu sítě, ale jsou také kritickou součástí v upgradu datových center a 5G sítí. S technologickým pokrokem a rozšířením trhu budou optické moduly v příštím desetiletí nadále zažít rychlý růst a hrát stále důležitější roli v globální digitální transformaci.