تلبي اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية متطلبات الصناعة

 

تركز اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية على ثلاث قوى متقاربة: متطلبات عرض النطاق الترددي المستندة إلى الذكاء الاصطناعي- والتي تدفع عمليات النشر 800G و1.6T، وفوتونيات السيليكون التي تتيح -التكامل الفعال للطاقة، والبصريات المجمعة-المشتركة التي تعيد هيكلة بنية مركز البيانات بشكل أساسي. وصلت قيمة السوق إلى 12.6 مليار دولار في عام 2024 ومن المتوقع أن تصل إلى 42.5 مليار دولار بحلول عام 2032، حيث تمثل مراكز البيانات 61% من الطلب.

 

 

نقطة انعطاف الذكاء الاصطناعي تعيد تشكيل اقتصاديات أجهزة الإرسال والاستقبال

 

لقد غيرت أعباء عمل الذكاء الاصطناعي كل شيء فيما يتعلق بنشر أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في عام 2024. ويتطلب تدريب نموذج لغة واحد كبير الآن آلاف وحدات معالجة الرسوميات التي تتبادل بيتابايت من البيانات، وأصبحت البنية التحتية للشبكات التي تربطها هي عنق الزجاجة الذي يناقشه الجميع ولكن القليل منهم يفهمونه حقًا.

يتوقع بريانك شوكلا من Synopsys أن تنشر شبكات مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي 800 جيجا إيثرنت بحلول عام 2025 و1.6 تي إيثرنت بحلول عام 2027. وهذا ليس من قبيل التخمين-توسيع حجم السوق الضوئية لاتصالات البيانات عالية السرعة-من حوالي 9 مليار دولار أمريكي في عام 2024 إلى 12 مليار دولار أمريكي متوقعة في عام 2026، مدفوعًا بالكامل تقريبًا بمتطلبات مجموعة الحوسبة.

لقد تغير الاقتصاد لأن وقت الخمول في وحدة معالجة الرسومات أصبح مكلفًا بشكل سخيف. عندما يكون أداء جهاز إرسال واستقبال أو كابل واحد ضعيفًا، فإنه يمكن أن يوقف تشغيل التدريب بالكامل، مما يترك البنية التحتية لوحدة معالجة الرسومات التي تبلغ قيمتها ملايين الدولارات في وضع الخمول. بدأ المشغلون في النظر إلى أجهزة الإرسال والاستقبال ليس كمكونات سلعية ولكن كبنية تحتية للمسار الحرج حيث يؤثر الأداء بشكل مباشر على نتائج الأعمال.

أدى هذا إلى خلق أنماط طلب لم نشهدها من قبل. يتجاوز الطلب الحالي على أجهزة الإرسال والاستقبال 4×100 جيجا و8×100 جيجا العرض بأكثر من 100%، مع تأجيل العديد من عمليات التسليم حتى عام 2025. ومن المتوقع أن ينمو سوق أجهزة الإرسال والاستقبال 8×100 جيجا على وجه التحديد بمقدار 2 مليار دولار في عام 2025، مما يعكس كيف تستهلك مجموعات الذكاء الاصطناعي عرض النطاق الترددي على نطاقات لم تقترب منها عمليات نشر المؤسسات التقليدية مطلقًا.

 

تنتقل الضوئيات السيليكونية من الوعد إلى واقع الإنتاج

 

أمضت الضوئيات السيليكونية سنوات حيث ظل محللو التكنولوجيا يطلقون عليها اسم "الواعدة". لقد حدث التحول إلى حجم الإنتاج بشكل أسرع مما كان متوقعا، مدفوعا باقتصاديات التصنيع التي نجحت أخيرا.

نما سوق PIC للسيليكون من 95 مليون دولار في عام 2023 إلى 863 مليون دولار متوقع بحلول عام 2029، مما يعكس معدل نمو سنوي مركب بنسبة 45%. جاء هذا التسارع من المتوسعين الفائقين الذين يطالبون بحلول لا تستطيع البصريات المنفصلة الحالية تقديمها بنقاط السعر ومظاريف الطاقة المطلوبة.

أصبحت ميزة التكامل لا يمكن إنكارها عندما أصبحت ميزانيات الطاقة جدية. توفر فوتونيات السيليكون المجمعة من NVIDIA- استهلاكًا أقل للطاقة بمقدار 3.5 مرة مقارنة بأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية التقليدية القابلة للتوصيل. بالنسبة إلى محول محمل بالكامل، فإن هذا يعني توفير مئات الوات-بما يكفي ليكون مهمًا عند تشغيل منشآت حيث تكلف الكهرباء تكاليف منافسة لتكاليف المعدات.

وصل حجم التصنيع عبر مسار غير متوقع. وفقًا لـ LightCounting، من المتوقع أن يتوسع السوق العالمي من 7 مليارات دولار في عام 2024 إلى أكثر من 24 مليار دولار بحلول عام 2030، ومن المتوقع أن تمثل أجهزة الإرسال والاستقبال المعتمدة على الضوئيات السيليكونية-60%. يمثل إعلان TSMC في أبريل 2024 أنها ستنتج شرائح السيليكون الضوئية نقطة تحول-عندما يلتزم أكبر مسبك لأشباه الموصلات في العالم بقدرات إنتاجية مذهلة، تنتقل التكنولوجيا من المتخصصة إلى السائدة.

يظهر النضج الفني في ثقة النشر. خططت شركة InnoLight، الشركة الرائدة في أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية، لشحن 3 ملايين وحدة مع صور PIC السيليكونية في عام 2024. هذه ليست وحدات نموذجية؛ إنها أحجام إنتاج تعمل في مراكز البيانات التشغيلية التي تتعامل مع حركة المرور الحقيقية.

 

شركة -البصريات المجمعة: البنية التي تغير كل شيء

 

يمثل CPO أكثر من مجرد تحسين تدريجي-فإنه يعيد بشكل أساسي هيكلة كيفية تكامل الاتصال البصري مع السيليكون التحويلي. السؤال ليس ما إذا كان CPO يحدث ولكن مدى سرعة تمكن المشغلين من التنقل في اقتصاديات التحول.

في GTC 2025، كشفت NVIDIA النقاب عن محولات الضوئيات السيليكونية Spectrum-X وQuantum-X، وهي علامة فارقة لـ CPO في البنية التحتية للذكاء الاصطناعي، مع محولات تستخدم CPO لتوصيل وحدات معالجة الرسومات بمنافذ بسرعة 1.6 تيرابت في الثانية. عندما تلتزم NVIDIA بالهندسة المعمارية لـ CPO، فإن التأثيرات النهائية تسري عبر النظام البيئي بأكمله.

قصة القوة تدفع الكثير من الإلحاح. تدعي Broadcom ما يقرب من 5.5 واط لكل منفذ 800 جيجابت / ثانية لـ CPOs الخاصة بها، مقابل 15 واط تقريبًا لوحدة قابلة للتوصيل مكافئة، وهو ما يمثل تخفيضًا بمقدار 3 ×. بالنسبة لمحول ذو 64-منفذًا، يتم توفير مئات الوات على العناصر البصرية فقط - قبل التفكير في تخفيضات البنية الأساسية للتبريد.

تعكس توقعات السوق الثقة المتزايدة في التسويق. تتوقع IDTechEx أن يتجاوز سوق البصريات المعبأة Co- 1.2 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2035، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 28.9% من عام 2025 إلى عام 2035، ومن المتوقع أن تهيمن محولات شبكة CPO على توليد الإيرادات. يشير منحنى النمو إلى أن CPO ليس حلاً متخصصًا للقيم المتطرفة ذات الحجم الكبير ولكنه تقنية تصل إلى انتشار أوسع.

تعتبر ميزة الموثوقية أكثر أهمية من توفير الطاقة في بعض السيناريوهات. تستخدم ضوئيات السيليكون-المعبأة تصميمًا أبسط مع مكونات أقل، مما يقلل بشكل كبير من احتمالية فشل جهاز الإرسال والاستقبال ويقلل وقت توقف مركز بيانات الذكاء الاصطناعي. يمكن أن تتطلب حالات الفشل التقليدية القابلة للتوصيل ساعات من التدخل اليدوي؛ تعمل البصريات المدمجة على إزالة وضع الفشل بالكامل من النظام.

 

الجدول الزمني للانتقال 800G/1.6T لم يخطط له أحد

 

تستخدم التحولات السريعة لمتابعة منحنيات التبني التي يمكن التنبؤ بها. أدى طرح 800G و1.6T إلى ضغط الجداول الزمنية بطرق أدت إلى الضغط على سلاسل التوريد وتحدي تخطيط النشر.

من المقرر أن ترتفع شحنات وحدات 800G بنسبة 60% في عام 2025 مدفوعة بعمليات الطرح واسعة النطاق، مما يدفع المجموعة التي تزيد سرعتها عن 400 جيجابت في الثانية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 16.31%. يعكس معدل النمو هذا جذب الطلب، وليس الدفع التكنولوجي.-يحتاج المشغلون إلى النطاق الترددي الآن، وليس عندما تشير خرائط الطريق إلى أنه سيكون جاهزًا.

وصلت أنظمة 1.6T الأولى إلى التجارب الميدانية قبل الموعد المحدد. تم إدخال أول دليل قابل للتوصيل بقدرة 1.6T-من-وحدات المفهوم إلى تجارب ميدانية وهي في طريقها للإصدار التجاري في أواخر عام 2025. يمثل الانتقال من المفهوم إلى التجاري في أقل من 18 شهرًا تسارعًا مدفوعًا بإلحاح البنية التحتية للذكاء الاصطناعي.

أصبح تعقيد عامل الشكل تحديًا غير متوقع. على الرغم من وجود تقارب في عوامل الشكل القابلة للتوصيل 100G مع QSFP28 و400G مع QSFP-DD وOSFP، فقد جلب عام 2024 المزيد من التعقيد، حيث يحتوي OSFP على ثلاثة عوامل شكل وبعض بطاقات واجهة الشبكة 400G تدعم متغيرات محددة فقط. اكتشف المشغلون الذين يتم نشرهم على نطاق واسع أن "أجهزة الإرسال والاستقبال 800G" ليست جميعها متوافقة، مما يسبب مشاكل في التكامل.

ظهرت الإدارة الحرارية باعتبارها القيد الخفي. مع تطور سرعات الاتصال البيني البصري من 400 جيجا إلى 800 جيجا وحتى 1.6 جيجا، تجاوز استهلاك الطاقة لوحدة واحدة 15 وات، مما يجعل تبريد الهواء التقليدي غير كافٍ على نحو متزايد للبيئات عالية الكثافة. أصبح التبريد السائل للبصريات-وهو أمر لم يتوقعه سوى القليل-مطلبًا لعمليات النشر الكثيفة لمجموعة الذكاء الاصطناعي.

 

 

الديناميكيات الإقليمية وإعادة تشكيل سلسلة التوريد

 

تكشف الأنماط الجغرافية في نشر أجهزة الإرسال والاستقبال أين يتركز الاستثمار في البنية التحتية وكيف تتكيف سلاسل التوريد مع الحقائق الجيوسياسية.

حافظت أمريكا الشمالية على هيمنتها من خلال توسيع مراكز البيانات واسعة النطاق. سيطرت أمريكا الشمالية على سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية العالمية بحصة بلغت 36.05% في عام 2024، مدفوعة بزيادة الطلب على اتصال مراكز البيانات. استثمرت الولايات المتحدة الأمريكية وحدها أكثر من 20 مليار دولار أمريكي في عام 2024 في البنية التحتية للألياف، مما يعكس الطلب المتزايد على منتجات-زمن الاستجابة المنخفض- وعرض النطاق الترددي العالي.

أظهرت منطقة آسيا-المحيط الهادئ أسرع مسار للنمو. من المتوقع أن ينمو سوق منطقة آسيا والمحيط الهادئ بأعلى معدل نمو خلال الفترة المتوقعة بسبب تزايد الاعتماد على السحابة، والطرح السريع لشبكة الجيل الخامس (5G)، وزيادة الطلب على-الإنترنت عالي السرعة. برزت الصين على وجه التحديد كمركز استهلاكي وإنتاجي رئيسي لضوئيات السيليكون.

حصلت شركة Source Photonics على عقد كبير في Q4 2024 لتزويد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية لنشر شبكة 5G على المستوى الوطني في الهند، مما يوضح كيف تخلق البنية التحتية لـ 5G طلبًا على أجهزة الإرسال والاستقبال خارج مراكز البيانات. تمثل متطلبات التوصيل الأمامي والخلفي لشبكات 5G حجمًا مستدامًا لم تنتجه شبكات المؤسسات مطلقًا.

تسارعت وتيرة تنويع سلسلة التوريد حيث أثرت الاعتبارات الجيوسياسية على قرارات تحديد المصادر. افتتحت شركة Fabrinet منشأة جديدة في تايلاند في Q1 2025 لزيادة الطاقة الإنتاجية لأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية، لتلبية الطلب العالمي المتزايد من عملاء مراكز الاتصالات والبيانات. قام المصنعون ببناء التكرار بشكل نشط لتقليل مخاطر التركيز.

 

القيود الفنية لا أحد يتحدث عنها

 

تحت توقعات النمو وإعلانات التكنولوجيا، يتضمن واقع النشر قيودًا لا تظهر في العروض التقديمية للبائعين.

تحديات التوافق تحد من المرونة التي يعتقدها المشغلون. يظل التوافق تحديًا كبيرًا للمشغلين ومديري المشاريع، حيث تتطلب البنية التحتية الحالية للألياف الضوئية غالبًا استثمارات إضافية في ترقيات الشبكة أو تعديلاتها أثناء تركيب وتحديث أجهزة الإرسال والاستقبال الجديدة. تعمل القاعدة المثبتة من الألياف والمعدات القديمة على تقييد مسارات الترقية أكثر من الجاهزية التكنولوجية.

استهلاك الطاقة بسرعات أعلى يتحدى الاستقراء البسيط. قد تستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال التقليدية 1.6T حوالي 30 واط، حيث يستهلك معالج الإشارة الرقمية أكثر من نصف هذه الطاقة. تصبح كثافة طاقة الحامل هي العامل المقيد قبل كثافة المنافذ، مما يفرض اتخاذ قرارات معمارية حول ما إذا كان سيتم نشر عدد أقل من الارتباطات عالية السرعة-أو اتصالات ذات سرعة أكثر-متوسطة.

زاد تعقيد الشبكة بشكل أسرع من تطور أدوات الإدارة. يؤدي انتشار الأجهزة المتصلة ونمو إنترنت الأشياء إلى زيادة تعقيد الشبكة، بالإضافة إلى الحاجة إلى زمن وصول منخفض في أجهزة 5G وزيادة متطلبات النطاق التشغيلي. نظرًا لأن أجهزة الإرسال والاستقبال أصبحت أسرع وأكثر تطورًا، فقد توسعت الخبرة التشغيلية المطلوبة لنشرها واستكشاف الأخطاء وإصلاحها إلى ما هو أبعد مما تمتلكه العديد من الفرق.

تظل تكاليف التصنيع مرتفعة للغاية بالنسبة للسرعات المتطورة-. تمثل تكلفة النشر المرتفعة المرتبطة بأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 400G عائقًا كبيرًا، حيث ثبت أن الاستثمار الأولي المطلوب لترقية البنية الأساسية للشبكة كبير، خاصة بالنسبة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة-. إن علاوة السعر لتقنية 800G و1.6T تحد من اعتمادها على المشغلين مع وجود مبرر واضح لعائد الاستثمار.

تؤدي اضطرابات سلسلة التوريد إلى حدوث تأخيرات تتوالى خلال جداول النشر. يمكن أن تؤدي اضطرابات سلسلة التوريد إلى تأخير في إنتاج وتسليم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية، مما يؤدي إلى زيادة المهل الزمنية وارتفاع التكاليف، مما يعيق قدرة الشركات على الحفاظ على مستويات كافية من المخزون. يؤدي النقص في مكونات أجهزة الليزر وأجهزة الكشف المتخصصة إلى خلق اختناقات لا يمكن لأي قدر من الطلب التغلب عليها.

 

تطور البنية التحتية لمركز البيانات

 

تحولت العلاقة بين أجهزة الإرسال والاستقبال وبنية مركز البيانات الأوسع من المكونات الطرفية إلى المحرك المعماري.

تمثل مراكز البيانات 61% من حصة سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية في عام 2024 وتتقدم بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 14.87%، حيث من المقرر أن ينفق المشغلون فائقو الحجم 215 مليار دولار على إضافات السعة في عام 2025. ويسحب هذا الإنفاق الروابط الضوئية إلى مركز تصميم المنشأة، حيث يؤثر اختيار جهاز الإرسال والاستقبال على تخطيطات الحامل وتوفير الطاقة والتخطيط العقاري-.

أدى الشراء المباشر من المشغلين إلى الشركات المصنعة لأجهزة الإرسال والاستقبال إلى إعادة هيكلة قنوات التوزيع. يحل الشراء المباشر للوحدات محل التوزيع الوسيط، مما أدى إلى مضاعفة المبيعات المتماسكة-القابلة للتوصيل إلى حوالي 600 مليون دولار أمريكي في عام 2024. وقد أدى تفاوض المتوسعين بشكل مباشر مع الشركات المصنعة إلى تغيير ديناميكيات التسعير وتسريع عملية تطوير الحلول المخصصة.

تنشئ شبكة المترو متطلبات متميزة لجهاز الإرسال والاستقبال من خلال الارتباطات-بين مراكز البيانات. تقوم شركات نقل الألياف مثل Zayo بوضع حلقات مترو جديدة تغذي الأقمشة العمودية-الورقية قصيرة المدى- مع بصريات 400ZR، في حين من المقرر أن يصل الإنفاق على النقل DWDM إلى 3 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029. إن التمييز بين أجهزة الإرسال والاستقبال قصيرة المدى-والبعيدة-يصبح أكثر أهمية حيث يقوم المشغلون بإنشاء بنية تحتية متعددة-للمواقع.

 

شبكات 5G كمشغل حجم جهاز الإرسال والاستقبال

 

أدى نشر شبكة 5G إلى إنشاء طلب على أجهزة الإرسال والاستقبال بخصائص مختلفة عن متطلبات مركز البيانات-وارتفاع الضغط البيئي والتركيب الخارجي وحساسية الأسعار التي لا تظهرها أسواق المؤسسات.

بحلول عام 2025، من المتوقع أن تغطي شبكات 5G -ثلث سكان العالم، مع معدل نشر 5G عبر منطقة آسيا والمحيط الهادئ وهو الأعلى على مستوى العالم. يتطلب توسيع التغطية هذا أجهزة إرسال واستقبال بكميات تنافس عمليات نشر مراكز البيانات.

تعمل بنية شبكات 5G على تشغيل أنواع معينة من أجهزة الإرسال والاستقبال. تعمل بنية 5G المقسمة- على دفع أجهزة الإرسال والاستقبال 25G SFP28 CWDM إلى خزانات خارجية يجب أن تتحمل تقلبات كبيرة في درجات الحرارة، مع وصول الإيرادات من البصريات الأمامية إلى 630 مليون دولار في عام 2025. وهذه ليست أجهزة الإرسال والاستقبال الأعلى-أداءً، ولكنها تعمل في ظروف قد تدمر معظم بصريات مركز البيانات.

أدى تطور شبكة التوصيل من النقطة-إلى-النقطة إلى طبولوجيا الشبكة إلى تغيير متطلبات جهاز الإرسال والاستقبال. يقوم المشغلون بالترحيل من نقطة-إلى-نقطة التوصيل إلى شبكات x{5}}Haul المبنية حول وحدات من 10 جيجا إلى 100 جيجا، والتي تتطلب تصميمات منخفضة الطاقة -من الدرجة الصناعية- مصممة خصيصًا لعقود زمن استجابة 5G. ويعني تنوع سيناريوهات النشر عدم وجود تصميم واحد لجهاز إرسال واستقبال يخدم جميع الاحتياجات.

 

تجارة التكنولوجيا-التخفيضات في الاتجاهات الحالية لسوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية

 

يكشف الجدل الدائر في الصناعة حول البنية المثالية للجيل التالي-من البصريات عن رؤى متنافسة حول كيفية تطور مراكز البيانات-وهو موضوع رئيسي في فهم اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية.

تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية ذات المحرك الخطي (LD) على إزالة وظائف DSP في المحول ASIC، مما يخلق أرضية وسط بين CPO التقليدي القابل للتوصيل والمتكامل تمامًا. ذكرت Arista في OFC 2023 أن بصريات LD يمكن أن تقلل الطاقة الضوئية بنسبة 50% وطاقة النظام بنسبة تصل إلى 25%. يقترب توفير الطاقة من فوائد CPO مع الحفاظ على بعض المرونة القابلة للتوصيل.

يؤدي انتشار عامل الشكل عند 400G و800G إلى تعقيد إدارة المشتريات والمخزون. على الرغم من أن عامل الشكل QSFP28 يهيمن حاليًا على شحنات 100G، فإن البدائل مثل SFP-DD وSFP112 آخذة في الارتفاع، ويضيف OSFP، مع عوامل الشكل الثلاثة، التعقيد إلى عمليات تنفيذ 400G. يواجه المشغلون الذين ينشرون بيئات الموردين- المختلطة تحديات التوافق التي تتجنبها عمليات النشر المتجانسة.

لم يتقبل الجميع CPO بنفس القدر من الحماس. واصل آندي بيكتولشيم من شركة Arista الدفاع عن البصريات الخطية القابلة للتوصيل في مؤتمرات الصناعة، مجادلًا بأن كفاءة الطاقة بين LPO وCPO قابلة للمقارنة بالنسبة لجيل 1.6T. يعكس الخلاف مقايضات فنية حقيقية-وليس تفوقًا واضحًا لأسلوب واحد.

يوفر CPO كفاءة مطلقة في استخدام الطاقة ولكنه يضحي بالمرونة. يحافظ التوصيل القابل للتوصيل على إمكانية الخدمة ومسارات الترقية ولكنه يستهلك المزيد من الطاقة ويفرض قيودًا على سلامة الإشارة. يقوم LPO بتقسيم الفارق، مما يوفر قدرًا كبيرًا من كفاءة CPO مع الحفاظ على بعض المزايا القابلة للتوصيل. قد يختلف النهج السائد حسب حالة الاستخدام وليس تقنية واحدة تهيمن على جميع السيناريوهات.

 

الأسئلة المتداولة

 

ما هي اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية الرئيسية في عام 2025؟

تشمل اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية السائدة الاعتماد السريع لسرعات 800G و1.6T التي تعتمد على البنية التحتية للذكاء الاصطناعي، والانتقال من البصريات المنفصلة إلى ضوئيات السيليكون لتحسين كفاءة الطاقة، وظهور -البصريات المجمعة كبديل قابل للتطبيق للوحدات القابلة للتوصيل. بالإضافة إلى ذلك، تعمل نماذج الشراء المباشر بين شركات التصنيع فائقة السرعة والمصنعين على إعادة تشكيل قنوات التوزيع، في حين يؤدي توسيع شبكة 5G إلى إنشاء تدفقات طلب موازية بمتطلبات فنية مختلفة عن تطبيقات مراكز البيانات.

ما هي سرعات النطاق الترددي التي ستنشرها مراكز البيانات فعليًا في عام 2025؟

تم توحيد معظم عمليات النشر واسعة النطاق على 400 جيجا بايت للاتصال بالخادم وبدأت في طرح 800 جيجا بايت لاتصالات العمود الفقري والأوراق في مجموعات الذكاء الاصطناعي. تظل مراكز بيانات المؤسسات التقليدية مرتبطة بروابط 100 جيجا و200 جيجا، مع تخصيص 400 جيجا للبنية التحتية الأساسية. يتركز الانتقال إلى 800G في المرافق التي تدعم أعباء عمل تدريب الذكاء الاصطناعي حيث تبرر متطلبات التوصيل البيني لوحدة معالجة الرسومات علاوة التكلفة.

لماذا تعتبر ضوئيات السيليكون مهمة بالنسبة لأجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية؟

تمكن الضوئيات السيليكونية من تصنيع المكونات البصرية باستخدام عمليات تصنيع أشباه الموصلات القياسية، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف من حيث الحجم مع تحسين كثافة التكامل. تسمح هذه التقنية بدمج وظائف بصرية متعددة-التعديل والكشف وتعدد إرسال الطول الموجي-في شريحة واحدة جنبًا إلى جنب مع الدوائر الإلكترونية. تحسينات كفاءة الطاقة بنسبة 30-50% مقارنة بالبصريات المنفصلة تجعل ضوئيات السيليكون جذابة لمراكز البيانات حيث تكلف الكهرباء تكاليف معدات منافسة.

كيف تختلف-البصريات المجمعة عن أجهزة الإرسال والاستقبال التقليدية القابلة للتوصيل؟

يقوم CPO بدمج أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية مباشرة في حزمة ASIC للمحول بدلاً من استخدام وحدات منفصلة قابلة للتوصيل. يؤدي هذا إلى التخلص من الاتصال الكهربائي بين ASIC والبصريات الذي يسبب مشكلات في سلامة الإشارة واستهلاك الطاقة بسرعات عالية. تتضمن المقايضة-فقدان المرونة اللازمة لترقية العناصر البصرية أو استبدالها بشكل مستقل عن المحول، ولكن توفير الطاقة وتحسينات الموثوقية تبرر التكامل مع التطبيقات-عالية الأداء.

ما الذي يدفع الطلب على أجهزة الإرسال والاستقبال 800G و1.6T؟

ينشئ التدريب على نموذج الذكاء الاصطناعي متطلبات عرض نطاق ترددي غير مسبوقة بين وحدات معالجة الرسومات التي تتبادل تحديثات التدرج ومعلمات النموذج. يستخدم نظام NVIDIA DGX H100 واحد أربعة منافذ 400G، مما يدفع إجمالي عرض النطاق الترددي للمحول إلى 800G وما بعده. مع نمو أحجام النماذج وتوسيع نطاق مجموعات التدريب لتشمل الآلاف من وحدات معالجة الرسومات، يصبح نسيج الشبكات هو عنق الزجاجة. يفضل المشغلون الإفراط في توفير النطاق الترددي بدلاً من المخاطرة بوقت خامل GPU باهظ الثمن بسبب ازدحام الشبكة.

هل تواكب سلاسل توريد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية الطلب؟

يتجاوز الطلب الحالي قدرة التوريد لأجهزة الإرسال والاستقبال عالية السرعة-، وخاصة وحدات 800 جيجا. امتدت المهل الزمنية إلى عدة أشهر في عام 2024، مع تأجيل بعض عمليات التسليم إلى عام 2025. ويؤدي النقص في مكونات أجهزة الليزر المتخصصة ومكونات الضوئيات السيليكونية إلى حدوث اختناقات. يعمل المصنعون على توسيع طاقتهم، ولكن الوقت اللازم لخطوط الإنتاج الجديدة يعني استمرار قلة العرض حتى عام 2025 لتحقيق السرعات المتطورة-بينما تظل المنتجات السلعية متاحة بسهولة.

كيف تختلف الأسواق الإقليمية في اعتماد أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية؟

تتصدر أمريكا الشمالية بحصة سوقية تبلغ 36% تركز على مراكز البيانات واسعة النطاق والبنية التحتية للذكاء الاصطناعي، بينما تظهر منطقة آسيا-المحيط الهادئ أسرع نمو مدفوعًا بطرح شبكات الجيل الخامس (5G) واعتماد السحابة. تؤكد أوروبا على تحديث الاتصالات وحلول توفير الطاقة-. تعكس الاختلافات الإقليمية أولويات البنية التحتية المختلفة.-تعطي أمريكا الشمالية الأولوية للأداء فيما يتعلق بأحمال عمل الذكاء الاصطناعي، بينما توازن آسيا-يوازن المحيط الهادئ بين احتياجات الجيل الخامس واحتياجات مراكز البيانات، وتركز أوروبا على الاستدامة جنبًا إلى جنب مع ترقيات الاتصال.

 

فهم إلى أين تقود اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية

 

لم تعد اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية تتبع دورات الترقية المتوقعة بعد الآن. خلقت أعباء عمل الذكاء الاصطناعي طلبًا قفز بجيلين قبل ما توقعته خرائط طريق المؤسسة. سارعت سلاسل التوريد للحاق بالركب، وعلم المشغلون أن متطلبات النطاق الترددي لا تتبع منحنيات أسية أنيقة-فإنها تأتي في قفزات مفاجئة مدفوعة بمتطلبات التطبيق.

ما يهم الآن هو مطابقة التكنولوجيا مع احتياجات النشر الفعلية بدلاً من السعي لتحقيق أعلى السرعات. لا يحتاج كل مركز بيانات إلى روابط 1.6T. تعمل العديد من أحمال العمل بشكل جيد على أجهزة الإرسال والاستقبال 100 جيجا أو 200 جيجا والتي تكلف جزءًا صغيرًا من -البصريات المتطورة. المشغلون الناجحون في هذا السوق هم أولئك الذين يمكنهم تصميم أنماط حركة المرور الخاصة بهم بدقة ونشر التكنولوجيا المناسبة بدلاً من الالتزام بأي شيء يروج له البائعون بقوة أكبر.

وصلت ضوئيات السيليكون إلى نقطة الانعطاف حيث تعمل اقتصاديات الحجم. عبرت CPO من تجربة مثيرة للاهتمام إلى تكنولوجيا الإنتاج. لقد تسارع التحول إلى 800G بشكل أسرع مما توقعه معظم الناس. هذه ليست اتجاهات مستقبلية-إنها حقيقة نشر في أواخر عام 2024 و2025. والسؤال ليس ما إذا كانت هذه التقنيات مهمة ولكن مدى سرعة استيعاب المشغلين المختلفين لها في بنيتهم ​​التحتية مع إدارة التكلفة والتعقيد الذي يأتي مع أي تحول تكنولوجي كبير. يساعد تتبع اتجاهات سوق أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية هذه المؤسسات على اتخاذ قرارات مستنيرة حول متى وكيفية ترقية البنية التحتية لشبكاتها.