直击巴塞 I AI时代需要怎样的光通信?首秀MWC的长飞给出中国方案
在2024年世界移动通信大会(MWC2024)上,人工智能(AI)是最火爆的话题,更是全球信息通信企业创新创意的展示主题。
当下,AI正成为引领全球新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力,深刻地改变着人们的生产、生活、学习方式,推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。
长飞公司首次参展2024年世界移动通信大会(MWC2024),展示前沿产品与解决方案的同时,还分享了最新发展洞察。
在这个全新的智能时代里,新场景新应用不断涌现,对信息通信基础设施的带宽与时延要求 更加凸显,作为网络连接基石的高品质光纤网络在连接万物中发挥着不可或缺的重要作用。那么,AI时代需要什么类型的光纤?新一代光纤的演进方向又是什么?
作为全球领先的光纤、光缆及综合解决方案提供商,长飞光纤光缆股份有限公司以“光联未来”首次参展2024年世界移动通信大会(MWC2024),向全球交出了中国业者对这个问题的解答。
五大特性
在MWC2024上,长飞公司除了展出迈向5.5G、绿色算力新枢纽、数字能源新价值、数字生活新体验、跨越数字鸿沟 5大主题产品和解决方案,还举办了全光联接新价值高峰论坛,重磅推出智能时代系列光纤集合——i-Fibre 。长飞公司执行董事兼总裁庄丹指出,为满足当前社会对高速、高效、智能的网络需求,长飞公司整合推出了i-Fibre,其具有超大容量、超低损耗、超低时延、通感一体和环境友好 等五大特性,可为智能世界发展提供强大的基础设施支持,是开启智能世界无限可能的最佳选择之一 。
针对超大容量 ,长飞公司采用了先进的光纤制造技术和创新的光传输技术 ,实现了i-Fibre光纤的超大容量数据传输 。这意味着在同一时间内,可以传输更多的信息,大大提高了网络的传输效率。无论是对于大数据、云计算, 还是5G等高速、大流量的应用 ,长飞i-Fibre都能提供足够的带宽支持,确保数据传输的顺畅和高效。
针对超低损耗 ,长飞公司优化了i-Fibre光纤结构和材料选择 ,使得光信号在传输过程中的衰减程度大大降低 ,提高了传输距离和稳定性 。这对于长距离光纤通信、海底光缆 等应用场景尤为重要,可以确保信号的稳定传输和高质量接收。
针对超低时延 ,长飞公司优化了i-Fibre光纤的传输性能 和减少信号在光纤中的传输时间 ,大幅降低光纤网络的时延 。这对于实时性要求高的应用如远程医疗、自动驾驶、智能制造 等方面具有重要意义,可以确保数据的实时传输和处理,提高应用的响应速度和用户体验。
针对通感一体 ,长飞i-Fibre不仅具备传统的光纤通信功能,还融合了传感技术 ,不仅可以传输数据,还可以感知环境的变化和物体的状态 。这种创新的设计使得光纤不仅成为了数据传输的通道,也成为了智能感知的媒介。这对于智能城市、智能制造 等领域的应用具有重要意义,可以实现更智能、更高效的监测和管理。
针对环境友好 ,长飞i-Fibre光纤不仅可以降低网络整体系统能耗 ,同时其独特的设计也使得光纤在使用过程中更加稳定可靠 ,减少了维护和更换的频率,从而降低了对环境的影响。这种环境友好的特性使得长飞i-Fibre不仅满足了当前社会对可持续发展的要求,也为未来的智能世界提供了更加绿色、环保的基础设施解决方案。
迈向智能新未来
诞生在长江之畔的长飞公司,是中国光通信行业持续自主创新的典范企业之一。该公司成立35年来,通过技术引进、消化、吸收与再创新 ,实现了从行业追随者到行业引领者的完美蜕变,成为全球唯一掌握了PCVD、VAD、OVD 三种主要光纤预制棒制造工艺的光通信企业。在MWC2024上,长飞公司通过MWC这个全球知名的信息通信盛会,充分展示了其强大的持续高质量自主创新的能力。新一代干线光纤G.654.E 兼具低非线性效应(大有效面积)和低衰减系数,支持大带宽、低时延、长跨距的骨干网传输,被业界认为是400G、800G及未来Tbit/s超高速传输技术的首选光纤。长飞公司自主研发的G.654.E光纤,在全球已部署近200万芯公里 ,成功应用于中国移动、中国电信、中国联通、国家电网和菲律宾、巴西等多个国家网络基础设施项目建设。
与此同时,长飞公司正在依托光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室,持续研发全光运力前沿光纤。庄丹认为,空分复用光纤和空芯光纤将成为下一代主流光纤首选。
空分复用光纤 包括多芯光纤、少模光纤等多种类型。与普通光纤相比,空分复用光纤的通信容量提升4倍到8倍 。在该类光纤方面,长飞已具备批量生产制备能力,关键原材料以及各类生产和测试设备具备自研、自产能力,并与运营商合作开展试点测试工作。2023年,长飞公司联合中国移动设计院及中国移动山东分公司,开展多芯光纤测试,完成全球首创的四芯光纤与七芯光纤同缆的现网试验,为多芯光纤的工程化应用和推广起到了示范作用。
空芯光纤 用气体或真空取代了光纤中传统的玻璃芯,利用空气作为光纤的导光介质,能够实现更快的光速、更低的延迟和更高的性能,实现47%的通信传输提速 ,对于改善数字网络基础设施的数据传输效率具有划时代意义。在该类光纤方面,长飞公司已完成全套关键原材料自研能力搭建,并持续高速迭代,是目前国际范围内少数可以实现公里级别空芯反谐振光纤制备的企业之一。
自1988年成立至今,长飞公司累计生产交付10亿芯公里光纤,加快推进全球通信网络建设。
自1988年成立至今,长飞公司累计生产交付10亿芯公里光纤 ,加快推进全球通信网络建设。近年来,长飞公司深入实施国际化战略举措,拓展海外业务。庄丹指出,此次巴塞罗那首秀,充分体现了长飞公司坚定国际化发展的信心和决心,希望通过世界移动通信大会这个绝佳平台,世界能更好地认识长飞,了解长飞的科技创新实力,长飞也能更好地聆听客户需求,增强与国际市场接轨的能力。
“长飞公司一直致力于将i-Fibre光纤联接到世界的每一个角落,助力人类加速迈向智能时代,加快弥合全球数字鸿沟,让世界各地的每个人享受到智慧联接带来的美好生活。 ”庄丹表示。
指导:辛文
采写:高超
编辑:高超
MWC 2024丨中兴通讯5G-A十大亮点重磅发布 直击:这届巴展看什么?(附日程表)AI+6G时代浪潮下,光通信行业将迎来哪些机会?
在《2024年国务院政府工作报告》中,提出大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力。5G通信、数据中心作为“新基建”的重要基础设施之一,随着产业政策的逐步落地以及未来国家对科技产业更多的政策支持,配套的光通信行业也将迎来广阔的发展空间。
那么光通信是什么呢?光通信是一种以光波作为传输媒介的通信方式,相对于电通信,光通信在大容量、长距离传输方面有着明显的优势。随着新一轮科技产业的变革发展,各领域对信息通信网络的依赖不断增强,夯实5G、数据中心、算力网络、千兆光网等信息基础设施成为国际共识,光通信技术已成为国际高科技知识产权竞争的焦点和制高点。根据赛迪顾问预测,2025年中国光通信市场规模达1750亿元,对应2022~2025年年均复合增长率为12%。根据中商产业研究院数据,2022年光通信行业中,光纤光缆市场占比达37%,其次为网络运营服务,再次为光网络设备,占比达26%。
光通信产业链上游主要核心零部件包括光芯片、光组件、电芯片,中游包括光器件、光模块和光纤光缆,下游按应用场景分为电信市场和数据通信市场。在光通信产业的产业链中,话语权较强的集中在上游和下游两端,上游芯片厂商和下游客户较为强势,处于中游的光模块厂商的成本控制水平决定了其整体盈利能力。
其中上游零部件中光芯片分为有源光芯片和无源光芯片,有源光芯片包括激光器芯片和探测器芯片等,无源光芯片包括波分复用芯片、光耦合器等。主要厂商有源杰科技、长光华芯、仕佳光子、光迅科技、华工科技等。
光组件包括陶瓷套管/插芯、光收发接口组件等,主要厂商有天孚通信、光库科技、太辰光、腾景科技等。
电芯片包括LD driver、TIA等,主要以海外进口为主。
在中游零部件中,光器件根据是否需要电源划分为有源光器件和无源光器件,其中有源光器件包括激光器、探测器、光放大器、光调制器、光收发次模块等,无源光器件包括光隔离器、光分离器、光开关、光纤连接器、光耦合器等。主要厂商有天孚通信、光迅科技、华工科技、太辰光、博创科技等。
光模块包括数通光模块和电信光模块,产品有100G、200G、400G、800G、1.6T等。主要厂商有中际旭创、新易盛、光迅科技、华工科技、博创科技、联特科技、剑桥科技等。
光纤光缆包括光纤预制棒、通信光纤、通信光缆、特种光缆等,主要厂商有中天科技、亨通光电、长飞光纤等。
在下游应用场景中,电信市场包括通信设备商和终端电信运营商,其中通信设备商包括中兴通讯、烽火通信等,终端电信运营商包括三大运营商等。
数据通信市场包括云厂商和服务器,其中云厂商包括阿里云、腾讯云、华为云、百度云等,服务器包括工业富联、浪潮信息等。
那么光通信具体是如何实现的呢?在技术上,由于接收端设备智能识别电信号,无法直接对接收到的光信号进行识别,因此就需要借助一个能完成电光转换和光电转换的器件,就是光模块。
其工作原理是:在发送接口输入一定码率的电信号,经过内部的驱动芯片驱动芯片处理后由驱动半导体激光器(LD)或者发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号,通过光纤传输后,接收接口再把光信号由光探测二极管转换成电信号,并经过前置放大器后输出相应码率的电信号。在构成上,光模块由光器件、光接口及功能电路构成,其中光器件包括光发射器件(含激光器)和光接收器件(含光探测器)。
那么光模块的市场空间有多大呢?根据Yole Intelligence数据,2023年全球光模块市场规模为109亿美元,预计2029年将达到224亿美元,2023~2029年年均复合增长率为11%。同时由于英伟达大量AI基础设施订单和数据中心网络升级到800G,2024年收入增长率有望达到27%。
光模块的未来发展方向如何呢?由于算力发展呈指数级增长,所需的电力也非常庞大。2021年我国数据中心耗电量为2166亿千瓦时,约为三峡电站同期年发电量1036.49亿千瓦时的2倍;2022年,我国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时,占全社会用电量的3%左右。根据中国能源报统计,预计2025年该比重将接近5%。因此当下光模块技术正朝着低功耗、高带宽的方向发展,目前光模块行业技术演进的方向包括:
(1)LPO方案。LPO采用线性驱动技术代替传统数字信号处理DSP和时钟数据回复CDR,主要优势在于降功耗和低延迟,但由于拿掉DSP后会导致系统误码率提升,通信距离缩短,因此LPO技术只适合用于短距离的应用场景,例如数据中心机到交换机的连接等。
那么LPO的市场规模有多大呢?根据LightCounting数据,预计LPO光模块出货量从2023年的1.31万件增长到2028年的418万件,年均复合增长率高达217%。预计800G及以上速率LPO光模块出货量占比从2023年的3%增长到2028年的19%。
(2)CPO方案。CPO是指将光引擎和开关芯片封装在一起的电光集成,而不是使用可插拔的光模块格式。这种方法通过缩短光学引擎和开关芯片之间的距离,可以在引擎和芯片之间更快地传输电信号。优势在于尺寸小、功耗低、效率高。但是CPO目前处于产业化初期,在技术路径、采用紧迫性、商业模式等方面面临很多挑战。其中采用紧迫性是指,在3.2T光模块时代,对CPO外形尺寸的需求相对较高,然而在当前1.6T时代,可插拔光模块已经提供了成熟的主流解决方案,配置为8*200G,有效满足了行业需求,因此缺乏对更高速CPO解决方案的紧迫性可能会减缓CPO的采用速度。
那么CPO的市场规模有多大呢?根据LightCounting2022年12月的报告,AI对网络速率
的需求是目前的10倍以上,在这个背景下,CPO有望将现有可插拔光模块架构的功耗降低50%,将有效解决高速高密度互联传输场景。Yole报告数据显示,2022年CPO市场产生的收入约为3800万美元,预计2033年将达到26亿美元,2022~2033年年均复合增长率为46%。
(3)硅光技术。硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料,利用现有CMOS用以进行光器件开发和集成的新技术。硅光子技术的核心理念是“以光代电”,即采用激光束代替电子信号传输数据,将光学器件与电子元件整合在一个独立的微芯片中,提升芯片之间的连接速度。
那么硅光技术的市场空间有多大呢?根据Yole数据,2022年硅基光电子芯片规模约
6800万美元,预计2028年市场规模将增长至6亿美元以上,2022~2028年年均复合增长率为44%。
最后我们再来看看光通信行业的估值情况,截至2024年6月26日,光通信板块PE—TTM(剔除负值)为28.04,处于近5年44.71%分位,近10年35.03%分位,同时从图中我们可以看出,光通信板块指数和恒业市盈率百分位呈现出高度正相关的关系,因此光通信板块目前总体上偏低估。
最后我们再来比较一下光通信行业细分领域的公司估值情况,从图中我们可以看出,一些龙头公司如天孚通信、中际旭创、新易盛、工业富联等的市盈率和市净率百分位均处于较高位,但是从PEG的角度来看,这些公司除了工业富联之外,PEG甚至不到0.5,而工业富联的PEG也只有1左右,所以我们从行业增速的角度来看,目前光通信相关公司的估值仍然偏低。同时我们还看到一些小市值的公司的市盈率和市净率百分位普遍偏低,同时从业绩增速来看,今年是很多小公司业绩增速扭亏甚至大幅增长的一年,而且明年依然能够维持高增速,因此我们觉得光通信行业整体估值仍然偏低,在AI时代的浪潮下,未来依然大有可为。
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