แนวโน้มตลาดตัวรับส่งสัญญาณแสงตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรม

 

แนวโน้มของตลาดตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลมุ่งเน้นไปที่แรงผลักดันสามประการที่มาบรรจบกัน: ข้อกำหนดแบนด์วิดท์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI- ผลักดันการใช้งาน 800G และ 1.6T, ซิลิคอนโฟโตนิกส์ที่ช่วยให้สามารถ-บูรณาการพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และ-ออปติกแบบแพ็คเกจร่วมกันในการปรับโครงสร้างสถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูลขั้นพื้นฐาน ตลาดมีมูลค่าสูงถึง 12.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2567 และคาดว่าจะมีมูลค่าถึง 42.5 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2575 โดยศูนย์ข้อมูลคิดเป็น 61% ของความต้องการ

 

 

AI Inflection Point ปฏิวัติเศรษฐศาสตร์ตัวรับส่งสัญญาณ

 

ปริมาณงาน AI ได้เปลี่ยนแปลงทุกอย่างเกี่ยวกับการปรับใช้ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลในปี 2024 การฝึกอบรมโมเดลภาษาขนาดใหญ่เพียงตัวเดียวในขณะนี้ต้องใช้ GPU หลายพันตัวในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระดับเพตะไบต์ และโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายที่เชื่อมต่อสิ่งเหล่านี้กลายเป็นปัญหาคอขวดที่ทุกคนพูดคุยกัน แต่มีเพียงไม่กี่คนที่เข้าใจอย่างแท้จริง

Priyank Shukla จาก Synopsys คาดการณ์ว่าเครือข่ายศูนย์ข้อมูล AI จะใช้อีเทอร์เน็ต 800G ภายในปี 2568 และอีเทอร์เน็ต 1.6T ภายในปี 2570 นี่ไม่ใช่การเก็งกำไร-สูง-ขนาดตลาดออปติคัลดาต้าคอมความเร็วสูงขยายจากประมาณ 9 พันล้านดอลลาร์ในปี 2567 เป็น 12 พันล้านดอลลาร์ในปี 2569 โดยได้แรงหนุนเกือบทั้งหมดจากข้อกำหนดคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์

เศรษฐศาสตร์เปลี่ยนไปเนื่องจากเวลาว่างของ GPU มีราคาแพงอย่างไร้เหตุผล เมื่อตัวรับส่งสัญญาณหรือสายเคเบิลตัวเดียวมีประสิทธิภาพต่ำกว่าปกติ ก็อาจทำให้การฝึกอบรมทั้งหมดหยุดชะงัก ส่งผลให้โครงสร้างพื้นฐาน GPU มูลค่าหลายล้านดอลลาร์ไม่ได้ใช้งาน ผู้ปฏิบัติงานเริ่มมองว่าตัวรับส่งสัญญาณไม่ใช่ส่วนประกอบของสินค้าโภคภัณฑ์ แต่เป็นโครงสร้างพื้นฐานของเส้นทางที่สำคัญ ซึ่งประสิทธิภาพส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลลัพธ์ทางธุรกิจ

สิ่งนี้สร้างรูปแบบอุปสงค์ที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน ความต้องการในปัจจุบันสำหรับตัวรับส่งสัญญาณ 4×100G และ 8×100G มีมากกว่าอุปทานมากกว่า 100% โดยการส่งมอบจำนวนมากถูกผลักดันไปจนถึงปี 2568 ตลาดสำหรับตัวรับส่งสัญญาณ 8×100G โดยเฉพาะ คาดว่าจะเติบโต 2 พันล้านดอลลาร์ในปี 2568 ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าคลัสเตอร์ AI ใช้แบนด์วิธในระดับที่การใช้งานระดับองค์กรแบบเดิมไม่เคยทำได้มาก่อน

 

Silicon Photonics ย้ายจากคำสัญญาไปสู่ความเป็นจริงในการผลิต

 

ซิลิคอนโฟโตนิกส์ใช้เวลาหลายปีในขณะที่นักวิเคราะห์เทคโนโลยีเรียกกันว่า "มีแนวโน้ม" การเปลี่ยนไปใช้ปริมาณการผลิตเกิดขึ้นเร็วกว่าที่คาดไว้มากที่สุด โดยได้แรงหนุนจากเศรษฐศาสตร์การผลิตที่ได้ผลในที่สุด

ตลาดซิลิคอน PIC เติบโตจาก 95 ล้านดอลลาร์ในปี 2023 เป็นมูลค่าที่คาดการณ์ไว้ 863 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2029 ซึ่งสะท้อนถึงอัตราการเติบโตทบต้น 45% ต่อปี ความเร่งนั้นมาจากไฮเปอร์สเกลเลอร์ที่ต้องการโซลูชันที่ออปติคัลแยกที่มีอยู่ไม่สามารถส่งมอบได้ในราคาและขอบเขตพลังงานที่ต้องการ

ข้อได้เปรียบในการบูรณาการไม่อาจปฏิเสธได้เมื่องบประมาณด้านพลังงานเป็นเรื่องจริงจัง ซิลิคอนโฟโตนิกส์ในบรรจุภัณฑ์ร่วม-ของ NVIDIA ให้การใช้พลังงานลดลง 3.5 เท่า เมื่อเทียบกับตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลแบบเสียบได้แบบดั้งเดิม สำหรับสวิตช์ที่โหลดเต็ม ซึ่งแปลงเป็นการประหยัดพลังงานได้หลายร้อยวัตต์-เพียงพอสำหรับสำคัญเมื่อคุณอยู่ในสถานที่ปฏิบัติงานซึ่งมีค่าไฟฟ้าซึ่งเท่ากับค่าอุปกรณ์ของคู่แข่ง

ขนาดการผลิตมาถึงเส้นทางที่ไม่คาดคิด จากข้อมูลของ LightCounting ตลาดทั่วโลกคาดว่าจะขยายตัวจาก 7 พันล้านดอลลาร์ในปี 2567 เป็นมากกว่า 24 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2573 โดยคาดว่าจะมีตัวรับส่งสัญญาณที่ใช้ซิลิคอนโฟโตนิกส์-คิดเป็น 60% การประกาศของ TSMC ในเดือนเมษายนปี 2024 ว่าจะผลิตชิปโฟโตนิกซิลิคอนเป็นจุดเปลี่ยน-เมื่อโรงหล่อเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีกำลังการผลิตที่ยอดเยี่ยม เทคโนโลยีนี้ได้ข้ามจากกลุ่มเฉพาะไปสู่กระแสหลัก

ความสมบูรณ์ทางเทคนิคแสดงให้เห็นความมั่นใจในการปรับใช้ InnoLight ผู้นำด้านเครื่องรับส่งสัญญาณแบบออปติคัล วางแผนที่จะจัดส่งโมดูลที่มีซิลิคอน PIC จำนวน 3 ล้านโมดูลในปี พ.ศ. 2567 โมดูลเหล่านี้ไม่ใช่หน่วยต้นแบบ เป็นปริมาณการผลิตที่ทำงานในศูนย์ข้อมูลการดำเนินงานที่จัดการการรับส่งข้อมูลจริง

 

ร่วม-แพ็คเกจทัศนศาสตร์: สถาปัตยกรรมที่เปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง

 

CPO เป็นตัวแทนมากกว่าการปรับปรุงแบบค่อยเป็นค่อยไป-โดยเป็นการปรับโครงสร้างพื้นฐานวิธีการเชื่อมต่อแบบออปติคัลที่ผสานรวมกับซิลิคอนสวิตชิ่ง คำถามไม่ได้อยู่ที่ว่า CPO เกิดขึ้นหรือไม่ แต่อยู่ที่ว่าผู้ปฏิบัติงานจะสามารถนำทางเศรษฐศาสตร์การเปลี่ยนแปลงได้เร็วแค่ไหน

ที่ GTC 2025 NVIDIA ได้เปิดตัวสวิตช์โฟโตนิกซิลิคอน Spectrum-X และ Quantum-X ซึ่งเป็นหลักชัยสำหรับ CPO ในโครงสร้างพื้นฐาน AI โดยมีสวิตช์ที่ใช้ CPO เพื่อเชื่อมต่อ GPU ด้วยพอร์ต 1.6Tbps เมื่อ NVIDIA มอบสถาปัตยกรรมให้กับ CPO ผลกระทบดาวน์สตรีมจะกระเพื่อมไปทั่วทั้งระบบนิเวศ

เรื่องราวของพลังผลักดันให้เกิดความเร่งด่วนอย่างมาก Broadcom อ้างว่าประมาณ 5.5W ต่อพอร์ต 800Gb/s สำหรับ CPO เทียบกับประมาณ 15W สำหรับโมดูลแบบเสียบได้เทียบเท่า ซึ่งคิดเป็นการลดลง 3 เท่า สำหรับสวิตช์พอร์ต 64- นั่นจะช่วยประหยัดวัตต์ได้หลายร้อยวัตต์สำหรับออปติกก่อนที่จะพิจารณาลดโครงสร้างพื้นฐานการทำความเย็น

การคาดการณ์ของตลาดสะท้อนให้เห็นถึงความเชื่อมั่นที่เพิ่มขึ้นในเชิงพาณิชย์ IDTechEx คาดการณ์ว่าตลาด Co-Packaged Optics จะมีมูลค่าเกิน 1.2 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2578 โดยเติบโตที่ CAGR 28.9% ตั้งแต่ปี 2568 ถึง 2578 โดยสวิตช์เครือข่าย CPO คาดว่าจะครองการสร้างรายได้ เส้นการเติบโตแสดงให้เห็นว่า CPO ไม่ใช่โซลูชันเฉพาะสำหรับค่าผิดปกติแบบไฮเปอร์สเกล แต่เป็นเทคโนโลยีที่เข้าถึงการใช้งานในวงกว้างมากขึ้น

ข้อได้เปรียบด้านความน่าเชื่อถือมีความสำคัญมากกว่าการประหยัดพลังงานในบางสถานการณ์ ซิลิคอนโฟโตนิกส์ในบรรจุภัณฑ์ร่วม-ใช้การออกแบบที่เรียบง่ายกว่าและมีส่วนประกอบน้อยลง ซึ่งช่วยลดโอกาสที่ตัวรับส่งสัญญาณจะล้มเหลวได้อย่างมาก และลดเวลาหยุดทำงานของศูนย์ข้อมูล AI ให้เหลือน้อยที่สุด ความล้มเหลวแบบเสียบปลั๊กได้แบบดั้งเดิมอาจต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการแทรกแซงด้วยตนเอง ออปติกแบบรวมจะลบโหมดความล้มเหลวทั้งหมดออกจากระบบ

 

เส้นเวลาการเปลี่ยนแปลง 800G/1.6T ไม่มีใครวางแผนไว้

 

การเปลี่ยนความเร็วใช้เพื่อติดตามเส้นโค้งการนำไปใช้ที่คาดการณ์ได้ การเปิดตัว 800G และ 1.6T มีการบีบอัดไทม์ไลน์ในลักษณะที่เน้นย้ำห่วงโซ่อุปทานและความท้าทายในการวางแผนการใช้งาน

การจัดส่งโมดูล 800G คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 60% ในปี 2568 โดยได้รับแรงหนุนจากการเปิดตัวแบบไฮเปอร์สเกล โดยขับเคลื่อนกลุ่มรุ่นที่มากกว่า 400Gbps ที่ CAGR 16.31% อัตราการเติบโตดังกล่าวสะท้อนถึงการดึงความต้องการ ไม่ใช่ผู้ดำเนินการที่ผลักดันเทคโนโลยี-จำเป็นต้องมีแบนด์วิดท์ในขณะนี้ ไม่ใช่เมื่อแผนงานแนะนำว่าควรพร้อม

ระบบ 1.6T แรกได้รับการทดสอบภาคสนามก่อนกำหนด โมดูลพิสูจน์แนวคิดแบบเสียบได้ 1.6T ตัวแรก-ของ-ได้เข้าสู่การทดลองภาคสนามและกำลังเตรียมเปิดตัวเชิงพาณิชย์ในช่วงปลายปี 2025 การเปลี่ยนจากแนวคิดไปสู่เชิงพาณิชย์ภายในเวลาไม่ถึง 18 เดือนแสดงถึงการเร่งความเร็วที่ขับเคลื่อนโดยความเร่งด่วนของโครงสร้างพื้นฐาน AI

ความซับซ้อนของฟอร์มแฟคเตอร์กลายเป็นความท้าทายที่คาดไม่ถึง แม้ว่าจะมีการบรรจบกันในฟอร์มแฟคเตอร์แบบเสียบได้ 100G ด้วย QSFP28 และ 400G พร้อม QSFP-DD และ OSFP แต่ปี 2024 ก็มีความซับซ้อนมากขึ้น โดย OSFP มีฟอร์มแฟคเตอร์สามแบบและการ์ดอินเทอร์เฟซเครือข่าย 400G บางตัวรองรับเฉพาะตัวแปรเฉพาะเท่านั้น ผู้ปฏิบัติงานที่ใช้งานในวงกว้างพบว่า "ตัวรับส่งสัญญาณ 800G" บางรุ่นไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ ทำให้เกิดปัญหายุ่งยากในการบูรณาการ

การจัดการระบายความร้อนกลายเป็นข้อจำกัดที่ซ่อนอยู่ เนื่องจากความเร็วการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบออปติคัลพัฒนาจาก 400G เป็น 800G และแม้กระทั่ง 1.6T การใช้พลังงานของโมดูลเดียวจึงเกิน 15W ทำให้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบเดิมไม่เพียงพอมากขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูง- การระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับออพติก-บางสิ่งที่บางคนคาดว่าจะต้องการ-กลายเป็นข้อกำหนดสำหรับการปรับใช้คลัสเตอร์ AI ที่หนาแน่น

 

 

การเปลี่ยนแปลงระดับภูมิภาคและการกำหนดค่าห่วงโซ่อุปทานใหม่

 

รูปแบบทางภูมิศาสตร์ในการปรับใช้ตัวรับส่งสัญญาณเผยให้เห็นว่าการลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานมุ่งเน้นไปที่จุดใด และห่วงโซ่อุปทานจะปรับตัวเข้ากับความเป็นจริงทางภูมิรัฐศาสตร์ได้อย่างไร

อเมริกาเหนือยังคงครองอำนาจด้วยการขยายศูนย์ข้อมูลแบบไฮเปอร์สเกล อเมริกาเหนือครองตลาดตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลทั่วโลกด้วยส่วนแบ่ง 36.05% ในปี 2567 โดยได้แรงหนุนจากความต้องการการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลที่เพิ่มขึ้น สหรัฐอเมริกาประเทศเดียวลงทุนมากกว่า 2 หมื่นล้านดอลลาร์ในปี 2024 เกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์ ซึ่งสะท้อนถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์-เวลาแฝงต่ำและ-แบนด์วิธสูง

เอเชีย-แปซิฟิกแสดงให้เห็นเส้นทางการเติบโตที่รวดเร็วที่สุด ตลาดเอเชียแปซิฟิกคาดว่าจะเติบโตด้วยอัตราการเติบโตสูงสุดในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ เนื่องจากการใช้ระบบคลาวด์ที่เพิ่มขึ้น การเปิดตัว 5G อย่างรวดเร็ว และความต้องการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง-ที่เพิ่มขึ้น ประเทศจีนกลายเป็นทั้งผู้บริโภคและศูนย์กลางการผลิตรายใหญ่สำหรับซิลิคอนโฟโตนิกโดยเฉพาะ

Source Photonics ได้ทำสัญญาสำคัญใน Q4 2024 เพื่อจัดหาตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลสำหรับการเปิดตัวเครือข่าย 5G ทั่วประเทศในอินเดีย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างพื้นฐาน 5G สร้างความต้องการตัวรับส่งสัญญาณนอกเหนือจากศูนย์ข้อมูลได้อย่างไร ข้อกำหนดส่วนหน้าและส่วนหลังสำหรับเครือข่าย 5G แสดงถึงปริมาณที่ยั่งยืนซึ่งเครือข่ายองค์กรไม่เคยสร้างมาก่อน

ความหลากหลายของห่วงโซ่อุปทานเร่งตัวขึ้นเนื่องจากการพิจารณาทางภูมิรัฐศาสตร์มีอิทธิพลต่อการตัดสินใจจัดหา Fabrinet เปิดโรงงานแห่งใหม่ในประเทศไทยใน Q1 2025 เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตสำหรับตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล เพื่อตอบสนองความต้องการทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นจากลูกค้าโทรคมนาคมและศูนย์ข้อมูล ผู้ผลิตพยายามสร้างความซ้ำซ้อนเพื่อลดความเสี่ยงจากการกระจุกตัว

 

ข้อจำกัดทางเทคนิคที่ไม่มีใครพูดถึง

 

ภายใต้การคาดการณ์การเติบโตและการประกาศเทคโนโลยี ความเป็นจริงในการปรับใช้เกี่ยวข้องกับข้อจำกัดที่ไม่ปรากฏในการนำเสนอของผู้จำหน่าย

ความท้าทายด้านความเข้ากันได้จำกัดตัวดำเนินการด้านความยืดหยุ่นที่คิดว่ามีอยู่ ความเข้ากันได้ยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับผู้ปฏิบัติงานและผู้จัดการโครงการ เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานใยแก้วนำแสงที่มีอยู่มักต้องมีการลงทุนเพิ่มเติมในการอัพเกรดหรือแก้ไขเครือข่ายในขณะที่ติดตั้งและอัปเดตตัวรับส่งสัญญาณใหม่ ฐานที่ติดตั้งของไฟเบอร์และอุปกรณ์แบบเดิมจำกัดเส้นทางการอัพเกรดมากกว่าความพร้อมทางเทคโนโลยี

การใช้พลังงานที่ความเร็วสูงกว่าเป็นการคาดเดาแบบง่ายๆ ตัวรับส่งสัญญาณ 1.6T แบบดั้งเดิมอาจใช้พลังงานประมาณ 30 วัตต์ โดยที่ DSP ใช้พลังงานมากกว่าครึ่งหนึ่ง ความหนาแน่นของพลังงานของแร็คกลายเป็นปัจจัยจำกัดก่อนความหนาแน่นของพอร์ต ส่งผลให้ต้องตัดสินใจทางสถาปัตยกรรมว่าจะปรับใช้ลิงก์ความเร็วสูง-น้อยลงหรือเชื่อมต่อความเร็วปานกลาง-มากขึ้น

ความซับซ้อนของเครือข่ายเพิ่มขึ้นเร็วกว่าเครื่องมือการจัดการที่พัฒนาขึ้น การแพร่กระจายของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อและการเติบโตของ IoT กำลังผลักดันความซับซ้อนของเครือข่าย ประกอบกับความต้องการเวลาแฝงที่ต่ำในอุปกรณ์ 5G และความต้องการช่วงการปฏิบัติงานที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากตัวรับส่งสัญญาณมีความรวดเร็วและซับซ้อนมากขึ้น ความเชี่ยวชาญด้านการปฏิบัติงานที่จำเป็นในการปรับใช้และแก้ไขปัญหาจึงขยายออกไปมากกว่าที่หลายๆ ทีมมีอยู่

ต้นทุนการผลิตยังคงสูงอย่างต่อเนื่องสำหรับการตัด-ความเร็วขอบ ค่าใช้จ่ายสูงในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล 400G ทำให้เกิดข้อจำกัดที่สำคัญ โดยการลงทุนเริ่มแรกที่จำเป็นสำหรับการอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับองค์กรขนาดเล็กและขนาดกลาง- ราคาระดับพรีเมียมสำหรับเทคโนโลยี 800G และ 1.6T จำกัดการใช้งานสำหรับผู้ให้บริการที่มีเหตุผล ROI ที่ชัดเจน

การหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทานทำให้เกิดความล่าช้าที่ต่อเนื่องไปตามกำหนดการปรับใช้ การหยุดชะงักของห่วงโซ่อุปทานอาจนำไปสู่ความล่าช้าในการผลิตและการส่งมอบตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติก ส่งผลให้เวลาในการผลิตเพิ่มขึ้นและต้นทุนสูงขึ้น ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อความสามารถของบริษัทในการรักษาระดับสต็อกที่เพียงพอ การขาดแคลนส่วนประกอบสำหรับเลเซอร์และเครื่องตรวจจับเฉพาะทางทำให้เกิดปัญหาคอขวดที่ไม่สามารถเอาชนะความต้องการได้

 

วิวัฒนาการโครงสร้างพื้นฐานของศูนย์ข้อมูล

 

ความสัมพันธ์ระหว่างตัวรับส่งสัญญาณและสถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูลที่กว้างขึ้นได้เปลี่ยนจากส่วนประกอบต่อพ่วงไปเป็นตัวขับเคลื่อนสถาปัตยกรรม

ศูนย์ข้อมูลคิดเป็น 61% ของส่วนแบ่งตลาดตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลในปี 2024 และกำลังก้าวหน้าที่ 14.87% CAGR โดยผู้ให้บริการไฮเปอร์สเกลตั้งเป้าที่จะใช้จ่าย 215 พันล้านดอลลาร์ในการเพิ่มความจุในปี 2025 การใช้จ่ายดังกล่าวดึงการเชื่อมโยงแบบออปติกไปยังศูนย์กลางของการออกแบบสิ่งอำนวยความสะดวก ซึ่งการเลือกตัวรับส่งสัญญาณมีอิทธิพลต่อเค้าโครงของชั้นวาง การจัดเตรียมพลังงาน และ-การวางแผนอสังหาริมทรัพย์

การจัดซื้อโดยตรงจากผู้ปฏิบัติงานไปยังผู้ผลิตเครื่องรับส่งสัญญาณปรับโครงสร้างช่องทางการจัดจำหน่าย การจัดหาโมดูลโดยตรงกำลังเข้ามาแทนที่การกระจายตัวกลาง ซึ่งเพิ่มยอดขาย-แบบเสียบปลั๊กที่สอดคล้องกันเป็นสองเท่าเป็นประมาณ 600 ล้านดอลลาร์ในปี 2024 นักไฮเปอร์สเกลเลอร์ที่เจรจาโดยตรงกับผู้ผลิตได้เปลี่ยนแปลงไดนามิกของราคาและเร่งการพัฒนาโซลูชันแบบกำหนดเอง

เครือข่ายเมโทรสร้างข้อกำหนดตัวรับส่งสัญญาณที่แตกต่างจากลิงก์ภายใน-ศูนย์ข้อมูล ผู้ขนส่งไฟเบอร์ เช่น Zayo กำลังวางวงแหวนรถไฟใต้ดินใหม่ซึ่งป้อนผ้ากระดูกสันหลัง-ระยะการเข้าถึงสั้น-ด้วยเลนส์ 400ZR ในขณะที่ค่าใช้จ่ายในการขนส่ง DWDM ตั้งไว้ที่ 3 พันล้านเหรียญสหรัฐภายในปี 2029 ความแตกต่างระหว่างเครื่องรับส่งสัญญาณ-การเข้าถึงระยะสั้นและการเข้าถึงระยะไกล-มีความสำคัญมากขึ้นเมื่อผู้ปฏิบัติงานสร้าง-โครงสร้างพื้นฐานหลายไซต์

 

เครือข่าย 5G เป็นตัวขับเคลื่อนปริมาณตัวรับส่งสัญญาณ

 

การใช้งาน 5G ทำให้เกิดความต้องการตัวรับส่งสัญญาณที่มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากข้อกำหนดของศูนย์ข้อมูล-ความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมที่สูงขึ้น การติดตั้งกลางแจ้ง และความอ่อนไหวด้านราคาที่ตลาดองค์กรไม่แสดง

ภายในปี 2025 เครือข่าย 5G คาดว่าจะครอบคลุมหนึ่งใน-ประชากรโลก โดยมีอัตราการเปิดตัว 5G ทั่วเอเชียแปซิฟิกสูงที่สุดทั่วโลก การขยายความครอบคลุมนั้นต้องใช้ตัวรับส่งสัญญาณในปริมาณที่ทัดเทียมกับการใช้งานศูนย์ข้อมูล

สถาปัตยกรรมของเครือข่าย 5G ขับเคลื่อนประเภทตัวรับส่งสัญญาณเฉพาะ สถาปัตยกรรมแยก 5G-ผลักตัวรับส่งสัญญาณ 25G SFP28 CWDM เข้าไปในตู้กลางแจ้งที่ต้องทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในวงกว้าง โดยมีรายได้จากระบบออปติกส่วนหน้าที่มีมูลค่า 630 ล้านดอลลาร์ในปี 2025 สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่-ตัวรับส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพสูงสุด แต่ทำงานในสภาวะที่จะทำลายออปติกของศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่

วิวัฒนาการของ Backhaul จากจุด-ถึง-ชี้ไปยังโทโพโลยีแบบตาข่ายได้เปลี่ยนข้อกำหนดของตัวรับส่งสัญญาณ ผู้ปฏิบัติงานกำลังย้ายจากจุด-ไปยัง-จุด backhaul ไปยัง x-Haul meshes ที่สร้างขึ้นประมาณโมดูล 10G ถึง 100G ซึ่งเรียกร้องให้มีการออกแบบ-พลังงานต่ำและเกรดอุตสาหกรรม-ที่ปรับให้เหมาะกับสัญญาเวลาแฝง 5G สถานการณ์การใช้งานที่หลากหลายหมายความว่าไม่มีการออกแบบตัวรับส่งสัญญาณเดียวที่ตอบสนองทุกความต้องการ

 

การค้าเทคโนโลยี-การค้าขายในแนวโน้มตลาดเครื่องรับส่งสัญญาณแสงในปัจจุบัน

 

การถกเถียงในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ-ออปติกเจเนอเรชั่นถัดไปเผยให้เห็นวิสัยทัศน์ที่แข่งขันกันว่าศูนย์ข้อมูลควรพัฒนาอย่างไร- ซึ่งเป็นธีมหลักในการทำความเข้าใจแนวโน้มของตลาดตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัล

ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล Linear Drive (LD) จะเอาฟังก์ชัน DSP ออกจากสวิตช์ ASIC ทำให้เกิดจุดกึ่งกลางระหว่าง CPO แบบเสียบได้แบบดั้งเดิมและ CPO แบบครบวงจร Arista รายงานที่ OFC 2023 ว่าเลนส์ LD สามารถลดพลังงานแก้วนำแสงได้ 50% และลดพลังงานของระบบได้สูงสุดถึง 25% แนวทางการประหยัดพลังงานมีประโยชน์ต่อ CPO ในขณะเดียวกันก็รักษาความยืดหยุ่นในการเสียบปลั๊กไว้

การขยายตัวของฟอร์มแฟคเตอร์ที่ 400G และ 800G ทำให้การจัดซื้อและการจัดการสินค้าคงคลังมีความซับซ้อน แม้ว่าปัจจุบันฟอร์มแฟคเตอร์ QSFP28 จะครองการจัดส่ง 100G แต่ทางเลือกอื่นๆ เช่น SFP-DD และ SFP112 ก็กำลังเพิ่มขึ้น และ OSFP ซึ่งมีฟอร์มแฟคเตอร์สามแบบ เพิ่มความซับซ้อนให้กับการใช้งาน 400G ผู้ดำเนินการปรับใช้สภาพแวดล้อมของผู้ให้บริการแบบผสม- เผชิญกับความท้าทายด้านความเข้ากันได้ซึ่งหลีกเลี่ยงการใช้งานที่เป็นเนื้อเดียวกัน

ไม่ใช่ทุกคนที่จะยอมรับ CPO ด้วยความกระตือรือร้นที่เท่าเทียมกัน Andy Bechtolsheim จาก Arista ยังคงสนับสนุน Linear Pluggable Optics ในการประชุมอุตสาหกรรม โดยให้เหตุผลว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานระหว่าง LPO และ CPO นั้นเทียบได้กับรุ่น 1.6T ความขัดแย้งนี้สะท้อนถึงการแลกเปลี่ยนทางเทคนิคอย่างแท้จริง-มากกว่าความเหนือกว่าที่ชัดเจนของแนวทางเดียว

CPO มอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานขั้นสูงสุดแต่สูญเสียความยืดหยุ่น Pluggable รักษาความสามารถในการให้บริการและเส้นทางการอัพเกรด แต่ใช้พลังงานมากกว่าและกำหนดข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ของสัญญาณ LPO แบ่งความแตกต่างออก โดยให้ประสิทธิภาพของ CPO มาก ในขณะเดียวกันก็รักษาข้อได้เปรียบที่เสียบปลั๊กไว้ได้ แนวทางใดที่มีชัยเหนืออาจแตกต่างกันไปตามกรณีการใช้งาน แทนที่จะเป็นเทคโนโลยีเดียวที่ครอบงำทุกสถานการณ์

 

คำถามที่พบบ่อย

 

แนวโน้มตลาดตัวรับส่งสัญญาณแสงที่สำคัญในปี 2568 คืออะไร?

แนวโน้มของตลาดตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลที่โดดเด่น ได้แก่ การนำความเร็ว 800G และ 1.6T มาใช้อย่างรวดเร็วซึ่งขับเคลื่อนโดยโครงสร้างพื้นฐาน AI การเปลี่ยนจากออปติกแบบแยกไปเป็นโฟโตนิกแบบซิลิคอนเพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้น และการเกิดขึ้นของ-แพ็คเกจออปติกร่วมซึ่งเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้แทนโมดูลแบบเสียบได้ นอกจากนี้ โมเดลการจัดซื้อโดยตรงระหว่างไฮเปอร์สเกลเลอร์และผู้ผลิตกำลังเปลี่ยนช่องทางการจัดจำหน่าย ในขณะที่การขยายเครือข่าย 5G สร้างกระแสความต้องการแบบขนานที่มีข้อกำหนดทางเทคนิคที่แตกต่างจากแอปพลิเคชันศูนย์ข้อมูล

ศูนย์ข้อมูลจะปรับใช้แบนด์วิธความเร็วเท่าใดในปี 2568

การใช้งานไฮเปอร์สเกลส่วนใหญ่ได้มาตรฐานบน 400G สำหรับการเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ และเริ่มเปิดตัว 800G สำหรับการเชื่อมต่อสไปน์และลีฟในคลัสเตอร์ AI ศูนย์ข้อมูลองค์กรแบบเดิมยังคงอยู่บนลิงก์ 100G และ 200G โดยที่ 400G สงวนไว้สำหรับโครงสร้างพื้นฐานหลัก การโยกย้ายไปสู่ ​​800G มุ่งเน้นไปที่สิ่งอำนวยความสะดวกที่รองรับปริมาณงานการฝึกอบรม AI โดยที่ความต้องการการเชื่อมต่อระหว่าง GPU แสดงให้เห็นถึงต้นทุนระดับพรีเมียม

เหตุใดซิลิคอนโฟโตนิกส์จึงมีความสำคัญสำหรับตัวรับส่งสัญญาณแสง

ซิลิคอนโฟโตนิกส์ช่วยให้สามารถผลิตส่วนประกอบทางแสงโดยใช้กระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์มาตรฐาน ซึ่งช่วยลดต้นทุนในปริมาณได้อย่างมากในขณะที่ปรับปรุงความหนาแน่นของการบูรณาการ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ฟังก์ชันออพติคัลหลายรายการ-การมอดูเลต การตรวจจับ และมัลติเพล็กซ์ความยาวคลื่น-สามารถรวมเข้าด้วยกันบนชิปตัวเดียวควบคู่ไปกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน 30-50% เมื่อเทียบกับออปติกแบบแยกทำให้ซิลิคอนโฟโตนิกส์น่าสนใจสำหรับศูนย์ข้อมูลที่มีค่าใช้จ่ายด้านไฟฟ้าซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายด้านอุปกรณ์ของคู่แข่ง

โค-แพ็คเกจออปติกแตกต่างจากตัวรับส่งสัญญาณแบบเสียบปลั๊กแบบดั้งเดิมอย่างไร

CPO รวมตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอลเข้ากับแพ็คเกจ ASIC ของสวิตช์โดยตรง แทนที่จะใช้โมดูลที่เสียบได้แยกต่างหาก ซึ่งช่วยลดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่าง ASIC และออปติกที่ทำให้เกิดปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณและการใช้พลังงานที่ความเร็วสูง ข้อเสีย-คือการสูญเสียความยืดหยุ่นในการอัพเกรดหรือเปลี่ยนออปติกโดยไม่ขึ้นอยู่กับสวิตช์ แต่การประหยัดพลังงานและการปรับปรุงความน่าเชื่อถือทำให้สามารถรวมระบบสำหรับแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพสูง-ได้

อะไรผลักดันความต้องการตัวรับส่งสัญญาณ 800G และ 1.6T

การฝึกโมเดล AI สร้างความต้องการแบนด์วิธที่ไม่เคยมีมาก่อนระหว่าง GPU ที่แลกเปลี่ยนการอัปเดตการไล่ระดับสีและพารามิเตอร์โมเดล ระบบ NVIDIA DGX H100 ระบบเดียวใช้พอร์ต 400G สี่พอร์ต ส่งผลให้แบนด์วิดท์สวิตช์รวมอยู่ที่ 800G และสูงกว่านั้น เมื่อขนาดของโมเดลเพิ่มขึ้นและคลัสเตอร์การฝึกอบรมขยายเป็นหลายพัน GPU โครงสร้างเครือข่ายจะกลายเป็นปัญหาคอขวด ผู้ให้บริการค่อนข้างจะจัดสรรแบนด์วิธมากเกินไปมากกว่าเสี่ยงกับเวลาที่ GPU ไม่ได้ใช้งานราคาแพงจากความแออัดของเครือข่าย

ห่วงโซ่อุปทานของตัวรับส่งสัญญาณแสงเป็นไปตามความต้องการหรือไม่?

ความต้องการในปัจจุบันเกินความสามารถในการจ่ายสำหรับตัวรับส่งสัญญาณความเร็วสูง- โดยเฉพาะโมดูล 800G ระยะเวลารอคอยสินค้าขยายออกไปหลายเดือนในปี 2024 โดยการส่งมอบบางส่วนถูกผลักดันไปจนถึงปี 2025 การขาดแคลนส่วนประกอบสำหรับเลเซอร์เฉพาะทางและส่วนประกอบโฟโตนิกส์ซิลิคอนทำให้เกิดปัญหาคอขวด ผู้ผลิตกำลังขยายกำลังการผลิต แต่การขยายเวลาสำหรับสายการผลิตใหม่ทำให้อุปทานยังคงมีอยู่จนถึงปี 2025 เพื่อตัดความเร็ว- ในขณะที่ผลิตภัณฑ์โภคภัณฑ์ยังคงมีพร้อมจำหน่าย

ตลาดระดับภูมิภาคแตกต่างกันอย่างไรในการใช้ตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคอล

อเมริกาเหนือเป็นผู้นำด้วยส่วนแบ่งตลาด 36% ที่มุ่งเน้นไปที่ศูนย์ข้อมูลไฮเปอร์สเกลและโครงสร้างพื้นฐาน AI ในขณะที่เอเชีย-แปซิฟิกแสดงให้เห็นถึงการเติบโตที่เร็วที่สุดซึ่งขับเคลื่อนโดยการเปิดตัว 5G และการนำระบบคลาวด์มาใช้ ยุโรปเน้นย้ำถึงความทันสมัยด้านโทรคมนาคมและโซลูชั่นประหยัดพลังงาน- รูปแบบต่างๆ ของภูมิภาคสะท้อนให้เห็นถึงลำดับความสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานที่แตกต่างกัน-อเมริกาเหนือให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพสำหรับปริมาณงาน AI เอเชีย-แปซิฟิกสร้างสมดุลระหว่าง 5G และความต้องการของศูนย์ข้อมูล และยุโรปมุ่งเน้นไปที่ความยั่งยืนควบคู่ไปกับการอัปเกรดการเชื่อมต่อ

 

ทำความเข้าใจว่าแนวโน้มตลาดตัวรับส่งสัญญาณแสงเป็นผู้นำอยู่ที่ไหน

 

แนวโน้มตลาดตัวรับส่งสัญญาณแสงไม่เป็นไปตามวงจรการอัพเกรดที่คาดการณ์ได้อีกต่อไป ปริมาณงาน AI สร้างความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดถึงสองเจเนอเรชั่นเหนือกว่าแผนงานขององค์กรที่คาดการณ์ไว้ ห่วงโซ่อุปทานพยายามไล่ตามให้ทัน และผู้ปฏิบัติงานได้เรียนรู้ว่าข้อกำหนดแบนด์วิดท์ไม่เป็นไปตามเส้นโค้งเอ็กซ์โพเนนเชียลที่เรียบร้อย-แต่มีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วโดยได้รับแรงหนุนจากข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน

สิ่งสำคัญในตอนนี้คือการจับคู่เทคโนโลยีกับความต้องการใช้งานจริง แทนที่จะไล่ตามความเร็วสูงสุด ไม่ใช่ทุกศูนย์ข้อมูลจะต้องมีลิงก์ 1.6T ปริมาณงานจำนวนมากทำงานได้ดีบนตัวรับส่งสัญญาณ 100G หรือ 200G ซึ่งมีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อย{5}}ด้านออปติกที่ล้ำสมัย ผู้ให้บริการที่ประสบความสำเร็จในตลาดนี้คือผู้ที่สามารถสร้างแบบจำลองรูปแบบการรับส่งข้อมูลได้อย่างแม่นยำและปรับใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม แทนที่จะเริ่มต้นกับผู้ขายรายใดก็ตามที่โปรโมตอย่างจริงจังที่สุด

ซิลิคอนโฟโตนิกส์ถึงจุดเปลี่ยนที่เศรษฐศาสตร์ปริมาณทำงาน CPO ก้าวข้ามจากการทดลองที่น่าสนใจไปสู่เทคโนโลยีการผลิต การเปลี่ยนแปลง 800G เกิดขึ้นเร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้มากที่สุด สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แนวโน้มในอนาคต-แต่เป็นการใช้งานจริงในช่วงปลายปี 2024 และ 2025 คำถามไม่ได้อยู่ที่ว่าเทคโนโลยีเหล่านี้มีความสำคัญหรือไม่ แต่ผู้ปฏิบัติงานที่แตกต่างกันสามารถซึมซับเทคโนโลยีเหล่านี้เข้าสู่โครงสร้างพื้นฐานได้เร็วเพียงใด ขณะเดียวกันก็จัดการต้นทุนและความซับซ้อนที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีที่สำคัญๆ การติดตามแนวโน้มตลาดตัวรับส่งสัญญาณแบบออปติคัลเหล่านี้ช่วยให้องค์กรต่างๆ ตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดว่าควรอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายเมื่อใดและอย่างไร