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一分钟了解高速光模块的发展和应用

5G时代已然拉开帷幕,光模块产业作为一个拥有相当可观经济总量的领域,已成为当前国内厂商竞相争夺的大蛋糕。据不完全统计,中国本土拥有光器件生产厂商超过1000家,在整个产业上竞争最为激烈,新进入者不乏,也有退出转型者。光器件厂商一方面走向有源无源的整合,一方面走向垂直整合;随着新技术的跟随和升级,公司上市、并购升级、获得风投的企业变得越来越多。

高速光模块未来发展趋势

光器件企业主要以高速光模块生产线为主,根据未来市场的需求,光模块按照不同速率主要可分为以下类别:1G~10G低速率模块,25G模块,40G模块,50G模块,100G模块 ,200G/400G模块等。如下表所示。

一分钟了解高速光模块的发展和应用

来自lightcounting

从这张著名咨询公司lightcounting绘制的市场分析表来看,我们发现:

1、100G光模块的需求预计会在2020年超越10G光模块需求,成为市场的主流光模块,并在未来几年持续增长;

2、200G和400G光模块开始逐渐推向市场;不过由于100G模块产品价格下滑过快,对于400G的部署业界再起争议;

3、50G光模块的需求量可能被低估了—5G中传场景下采用PAM4调制的50G模块会成为主要方案,如果被5G承载网广泛采用,未来几年的需求量将达到千万级别;

4、10G及以下低速率的光模块仍然是当前市场上最主流的产品。

高速光模块应用分析

当前高速光模块应用场景主要分为互联网数据中心网络和以5G承载网为代表的电信网络。

1、数据中心

国内外数据中心光模块的应用有所区别。美国数据中心内部交换机互连以单模光纤为主,在100G时代广泛采用CWDM4/PSM4光模块,400G时代目前以DR4为主;服务器与交换机互连大多采用电缆DAC。

下面是来自intel的一张演讲PPT截图,随着时间的推移和模块速率的提升,美国数据中心内部互联方案中多模光纤和直连电缆DAC的比重将越来越低。

一分钟了解高速光模块的发展和应用

来自Intel

中国数据中心内部交换机互连以多模光纤为主,单模光纤占比逐渐上升。目前国内400G的需求很少,在100G时代采用SR4/CWDM4模块,服务器和交换机之间的互连大多采用有源光缆AOC。

下图来自腾讯的演讲PPT,目前以腾讯为代表的国内大型互联网数据中心才刚开始向100G光学器件过渡。

一分钟了解高速光模块的发展和应用

光模块封装类型以40G QSFP+(对应10G速率端口)和100G QSFP28(对应25G速率端口)为主。

2、5G电信网络

CFPx系列光模块被广泛用于电信市场,但在中短距离上已经开始被QSFP系列所取代;10G及以下低速率光模块封装则以SFP+、XFP为主。

一分钟了解高速光模块的发展和应用

5G承载网的场景图如上所示。

5G前传网络条件下25Gb/s(eCPRI/CPRI)速率模块以SFP28为主,双纤双向、单纤双向、25G WDM(包含Tunable波长可调谐)模块等方案可减少光纤使用量大幅降低建设成本。

中传可利用现有成熟的25G光器件,采用PAM4技术将光器件带宽提升一倍;10km和40km传输距离将覆盖90%以上的应用场景,超过80km的传输距离则采用相干技术。

高速光模块系列产品

作为全球光互连革新者的易飞扬(Gigalight),拥有完备的光模块产业链。针对当前模块市场的趋势,笔者为大家稍作一些整理作为购买建议。

1、10G系列模块

由上面分析可知,10G及以下低速率的光模块依然是当前市场需求量最大的模块系列。易飞扬于近期更新了5G前传工业设计标准的10G系列模块,并成功进击韩国市场。当然,由于5G前传市场对于25G以及更高速率的要求,易飞扬也可以提供相应的解决方案。

一分钟了解高速光模块的发展和应用

易飞扬(Gigalight)工业级10G SFP+ DWDM ZR

2、100G QSFP28系列模块

100G QSFP28模块是当前的明星产品,几乎所有模块产商都拥有该系列模块。主要应用在数据中心市场,比如易飞扬(Gigalight)采用极简设计的CWDM4模块;

另外QSFP28封装也开始应用在电信市场,比如易飞扬(Gigalight)的100G QSFP28 ER4 Lite100G QSFP28 4WDM-40等,当前极少有企业拥有该类产品。

3、200G/400G模块

200G/400G模块主要应用在超大数据中心或者高性能数据中心。易飞扬(Gigalight)的200G PSM8并行单模系列适用于美国大型数据中心Leaf到Spine交换机之间的互连,极具性价比;另外200G/400G有源光缆AOC也迎合了当下国内数据中心迈向高速率的趋势。

4、100G CFP系列(相干)模块

相干模块应用于5G中回传网络、核心网以及DCI网络等,未来有向接入网渗透的趋势。易飞扬(Gigalight)的相干模块代表了当前国内器件企业的最高水准,并于近期通过了国内外设备商的测试验证。

一分钟了解高速光模块的发展和应用

易飞扬(Gigalight)100G CFP DCO相干光模块

5、波长可调谐模块

波长可调谐模块是当前国内单位亟须攻克的技术难题,以25G可调谐模块为例,主要应用在5G前传的有源WDM环境下,可大幅节约光纤资源并且管理丰富的网络信息。易飞扬(Gigalight)可提供一系列可调谐模块以及相关解决方案。

——部分内容整理自 Source Photonics《高速光模块发展情况》

原创文章,作者:易飞扬,如若转载,请注明出处:https://www.gigalight.com/cn/bbs/market/optical-moudle-high-speed.html

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