클라우드 컴퓨팅의 가장 중요한 인프라 중 하나인 데이터센터는 클라우드 컴퓨팅의 높은 번영과 클라우드 서비스 공급업체의 자본 지출 확대가 데이터의 번영을 직접적으로 주도하는 가장 중요한 인프라 중 하나입니다. 센터. 장기적으로 데이터 트래픽의 급속한 증가 추세는 거의 되돌릴 수 없습니다. 5G와 만물인터넷(Internet of Everything)의 대규모 구축과 동시에 VR/AR, 울트라 등 인기 있는 다운스트림 애플리케이션도 폭발적으로 증가할 것입니다. -고화질 영상, 차량인터넷 등도 막대한 트래픽 수요를 가져올 것이기 때문에 장기적으로 글로벌 데이터 트래픽은 급속한 성장세를 보일 것이 분명하다. 수요가 점점 늘어나는 상황에서 데이터 센터의 리프-스파인 아키텍처 업그레이드와 속도 업그레이드가 시급하며, 이로 인해 데이터 통신 광 모듈 수량 및 속도 개선에 대한 수요가 높아질 것입니다.
100G 광 모듈은 가격 압박으로 인해 여전히 주력이지만 수요는 계속 증가하고 있습니다.
100G 데이터콤 광 모듈은 PSM4 및 CWDM4를 비롯한 다양한 사양으로 제공됩니다. 큰 비율. 100G 광모듈은 채널수에 따라 분류하면 4x25G 구조의 4채널 광모듈 제품이 있고, 패키징 방식에 따라 분류하면 1x100G 광모듈 제품이 있습니다. QSFP28 및 CFP4와 같은 파장 분할 다중화 기술 사용 여부에 따라 PSM4 광 모듈 제품과 CWDM4 광 모듈 제품이 있습니다. 응용 시나리오의 전송 거리에 따라 SR4, LR4 및 기타 광 모듈 제품이 있습니다. 그러나 현재 업계 체인 조사 결과에 따르면 100G PSM4 및 100G CWDM4 광 모듈은 전체 100G 광 모듈 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하며 거의 3분의 2를 차지합니다. CWDM4는 광섬유 자원을 크게 절약할 수 있기 때문에 약 45%를 차지하는 다운스트림 고객이 더 선호합니다.
100G DR1/FR1 광모듈 시장은 기대치를 뛰어넘으며 향후 데이터 통신 분야에서 전략적으로 매우 중요할 것이다
100G DR1/FR1 광모듈은 단일 채널 100G 방식 및 1310nm 파장 EML 레이저는 기존 25G DFB 레이저를 대체하여 50G 대역폭을 달성하고 DSP를 추가하여 고정밀 PAM4 변조를 달성하여 100G 전송 속도를 달성합니다. 현재 25G DFB 칩과 해당 드라이버, TIA 및 기타 전기 칩이 상대적으로 성숙하기 때문에 비용이 상대적으로 낮은 반면 EML 및 DSP 비용은 현재 상대적으로 높으므로 100G DR1/FR1 광학 가격 모듈은 100G와 비교됩니다. CWDM4는 아직 경쟁 우위가 없습니다. 업계 체인 조사에 따르면 100G DR1/FR1 시장 규모는 2021년 200만대에 이를 것으로 예상된다. 아직 비용상의 이점은 없지만 전략적 중요성이 크며 이는 주로 다음 세 가지 사항에 반영됩니다.
100G DR1/FR1은 현재 2km 미만의 다양한 솔루션의 모든 100G QSFP28 시리즈 광 모듈 제품을 대체할 수 있습니다. , 호환성 성능이 매우 좋습니다. 간단한 업그레이드(전기 구성은 변경되지 않음) 후 10km 수준의 100G LR4 광 모듈 제품을 대체할 수 있습니다.
DR1/FR1은 단일 채널만 사용하기 때문에 전체 EML 및 DSP 칩이 점차 성숙해지고 가격이 어느 정도 떨어지면 100G DR1/FR1이 가장 비용 효율적인 제품이 될 것입니다.
DR1/FR1은 Breakout 솔루션을 통해 100G, 400G 전송 시스템은 간단하고 저렴한 방식으로 상호 연결 및 상호 운용성을 직접 구현합니다.
100G 광모듈 가격은 큰 압박을 받고 있으며 향후 원가절감과 효율성 향상이 중요할 것으로 보인다
원가절감의 주요 원동력은 칩, 국산 대체품이다. 꾸준히 발전하고 있습니다. 광 모듈의 핵심 구성 요소에는 광 칩, 전기 칩, 광 수동 구성 요소 등이 포함됩니다. 100G 광모듈에서 광칩은 송신단에 레이저(LD)와 모니터링 검출기(MPD)를 포함하고 수신단에 광검출기(PD)를 포함하며, 전기칩은 클럭 동기화 복구(CDR)와 드라이버( 드라이브) 전송 끝 및 수신 끝 터미널 CDR, 트랜스임피던스 증폭기(TIA), 전력 제어 칩 및 MCU 등. 평균적으로 광전자 칩 비용은 전체 비용의 약 50%를 차지하며 이는 광학 모듈 비용에 더 큰 영향을 미칩니다. 25G 광칩은 이제 부분적인 국내 대체가 가능해졌으며 일부 전기 칩도 성공적으로 개발되었습니다. 후속 칩이 완전한 국내 대체를 달성할 수 있다면 100G 광모듈 비용은 더욱 절감될 것이다.
200G 광모듈에 대한 수요는 시장 기대 이상으로 증가했으며, 높은 가성비가 중요한 선택이다
200G 광모듈은 가격 대비 성능이 뛰어나 데이터센터에서 중요한 제품이다. 속도 업그레이드 경로. 200G 광 모듈의 전송 속도는 100G에서 400G 사이이므로 과도기적 광 모듈 제품으로 간주됩니다. 현재 시장의 일부 고객은 100G에서 400G로 직접 업그레이드하는 최단 경로를 놓쳤지만 100G-200G 광 모듈 업그레이드 솔루션을 채택하고 있지만 200G 산업 체인은 더욱 성숙해졌으며 100G 광 모듈을 기반으로 설계가 변경되었습니다. 모듈도 작아서 매우 비용 효율적인 제품입니다.
200G 광 모듈용 주류 솔루션: QSFP-DD 및 QSFP56
200G QSFP-DD 패키징 방식은 8x25G 구조를 사용하고 레이저는 25G 대역폭 DML 레이저, 단일 채널 25G NRZ 변조 방식, 200G QSFP56 패키징 방식, 4x50G 구조를 채택하고 변조 방식은 PAM4 방식입니다.
200G 광 모듈의 전체 범위는 다양한 시나리오에서 널리 사용될 수 있으며 시장 공간은 다양한 기술 솔루션 외에도 SR, DR, FR, LR로 나뉩니다. , 등 전송 거리에 따라. 데이터센터 내부에 적용되는 광모듈 제품은 크게 SR과 FR 두 가지로 나뉜다. 400G 광모듈이 대규모로 출하되기 시작했지만 200G 광모듈 시장은 여전히 거대하다. 업계 체인 조사에 따르면 올해 200G 광 모듈의 총 수요는 100만~150만개로 시장 예상을 뛰어넘으며 내년 수요는 200만개를 넘어설 것으로 예상된다.
400G 광 모듈 시장은 계속해서 뜨겁다
400G 광 모듈은 데이터 센터 속도 업그레이드를 위한 중요한 광 상호 연결 제품 중 하나입니다. 5G 구축이 점진적으로 구현되면서 클라우드 컴퓨팅에 대한 수요가 점점 더 강력해지고 있으며, IoT 장치의 기하급수적인 성장으로 인해 데이터 전송 및 컴퓨팅에 대한 수요가 급격히 증가할 것입니다. 차세대 디지털 부동산으로서 데이터 센터는 중요한 디지털 인프라 시설 중 하나입니다. 이러한 폭발적인 데이터 처리 수요 증가에 대응하기 위해 데이터센터에서도 세대 간 속도 업그레이드가 진행되고 있습니다. 캐비닛 내부의 서버와 TOR 스위치는 주로 10G/25G이며 50G/100G 단계로 전환되고 있습니다. 리프 스위치와 스파인 스위치 간 상호 연결과 데이터센터 간 상호 연결은 현재 40G/100G가 주류를 이루며 400G로 전환되고 있다.
400G 광 모듈은 다양한 유형과 응용 시나리오로 제공되며 데이터 센터에서 널리 사용됩니다.
100G 광 모듈과 마찬가지로 400G도 거리 및 거리에 따라 다양한 유형으로 나눌 수 있습니다. WDM 제품 사용 여부. 동시에 400G는 패키징 방법에 따라 QSFP-DD와 OSFP 솔루션으로 나눌 수 있습니다. QSFP-DD 패키징 솔루션은 크기가 상대적으로 작지만 OSFP 패키징 솔루션은 상대적으로 더 좋습니다. 전기 포트 측면에서 현재 400G 광 모듈은 8x50G 전기 신호 전송 솔루션을 사용합니다. 광 포트 측면에서는 주로 8x50G와 4x100G의 두 가지 솔루션으로 나뉘며 해당 제품은 SR8/DR8/FR8 및 SR4/DR4입니다. 각각 /FR4 시리즈 광학 모듈. 8x50G 광 포트 솔루션에서 광 포트 측의 신호 속도는 전기 포트 측의 신호 속도와 동일하며 둘 다 8x50G PAM4 신호입니다. 따라서 광 모듈 내부의 클럭 복구에는 CDR만 필요합니다. 4x100G 솔루션, 광 포트 측의 신호 속도는 전기적입니다. 포트 측의 두 배는 4x100G PAM4 신호이므로 두 개의 전기 신호를 하나로 다중화한 다음 광전 변환을 위해 빛으로 변조하는 기어박스가 필요합니다. 하나의 광 신호.
400G 광 모듈의 기술적 한계는 더 높고 국내 제조업체가 선두 위치에 있습니다.
100G 광 모듈은 기술 솔루션, 프로세스 축적 및 산업 측면에서 이미 매우 성숙했습니다. 체인 완성도가 높아 접근성이 상대적으로 낮고, 많은 광모듈 제조업체가 몰려들어 제품 가격에 더 큰 영향을 미치고 있다. 400G 광 모듈은 회로, 광 경로, 펌웨어, 생산 수율 및 신뢰성 측면에서 더 높은 임계값을 갖습니다. 따라서 현재 시장에 대량을 공급할 수 있는 광 모듈 제조업체는 많지 않습니다. 반면, 400G 광 모듈은 차세대 데이터 센터 제품으로 세대 간 업그레이드의 초기 단계에 있으며 향후 시장 공간이 넓습니다.
400G 광모듈 시대에 국내 제조사는 세계 선두의 위치에 선다. 선점자 우위는 수익의 질을 높이는 데 도움이 될 것이며, 이를 바탕으로 800G 등 고속 제품의 연구개발을 할 수 있다.
800G 광 모듈에 대한 연구 개발 기간이 도래했으며 다음 주요 전장이 될 것입니다.
800G 광 모듈에 대한 기술 솔루션에는 2x400G 및 8x100G 솔루션이 포함되며 패키징 방법은 다음과 같습니다. OSFP를 포함하여 400G와 유사하며 QSFP DD800에는 두 가지 유형이 있습니다. OSFP 패키징 방법은 주로 800G 광 모듈에 대한 사양 문서 버전 4.0을 출시한 OSFPMSA 조직에서 정의하며, QSFP DD800 패키징 방법은 사양 문서 버전 1.0을 출시한 QSFP DD800 MSA 조직에서 주도합니다. 2x400G 솔루션과 8x100G 솔루션은 전기 및 광 인터페이스 속도가 모두 100Gbps이며 해당 광 인터페이스는 CWDM4 파장을 사용하고 광 인터페이스는 8x100G가 DR인 경우 1310nm를 사용합니다. , FR 및 LR인 경우 LWDM8 파장 솔루션이 사용되며 광 인터페이스는 LC입니다.
코히어런트 광 모듈의 대규모 효과는 비용을 절감하고 여러 애플리케이션 시나리오에 적용할 수 있습니다. OpenZR+는 분명한 이점을 가지고 있습니다.
코히어런트 광 모듈은 처음에는 전송 거리가 있는 백본 네트워크에 적합했습니다. 1000km 이상, 이후 점차 전송 거리 100~1000km의 수도권 네트워크, 100km 미만의 엣지 액세스 네트워크, 80~120km의 데이터센터 상호연결 분야(DCI)로 침몰한다. 코히어런트 광 모듈이 대규모 양산을 시작하고 비용이 지속적으로 감소함에 따라 향후 5G 액세스 네트워크와 같이 수요가 더 많은 시장에서 널리 사용될 것입니다. 현재 400G 코히어런트 광 모듈에는 400GZR, OpenROADM 및 OpenZR+의 세 가지 표준이 있습니다. 그중 OpenZR+는 400GZR과 OpenROADM이라는 두 표준의 장점을 결합하여 적용 범위가 더 넓으며 대도시 지역, 백본, DCI 및 통신 사업자를 대상으로 하며 다중 공급업체 상호 운용성을 지원할 수 있습니다.