適用于人工智能的低損耗光纖連接有哪些

隨著人工智能（AI）技術(shù)的快速發(fā)展，AI數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟪时l(fā)式增長(zhǎng)。低損耗光纖連接作為AI數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，能夠有效支持大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和高速計(jì)算任務(wù)。本文將探討適用于AI數(shù)據(jù)中心的低損耗光纖連接技術(shù)、應(yīng)用、市場(chǎng)趨勢(shì)以及未來(lái)展望。

低損耗光纖連接技術(shù)

多模光纖（MMF）

多模光纖（MMF）是AI數(shù)據(jù)中心中常用的光纖類型，具有較高的帶寬和較低的損耗特性。常見(jiàn)的多模光纖包括OM3、OM4和OM5三種類型：

OM3光纖：支持100G以太網(wǎng)傳輸距離可達(dá)300米，適用于中短距離的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接。

OM4光纖：在相同速率下，傳輸距離可達(dá)500米，性能優(yōu)于OM3光纖。

OM5光纖：支持更長(zhǎng)距離的傳輸，適用于更復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景。

單模光纖（SMF）

單模光纖（SMF）具有更低的損耗和更高的傳輸距離，適用于長(zhǎng)距離、高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。例如，康寧的SMF-28Contour光纖，具有卓越的可彎曲性和低信號(hào)損耗，適用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的高密度布線。

共封裝光學(xué)（CPO）

共封裝光學(xué)（CPO）技術(shù)通過(guò)將光收發(fā)器直接與交換芯片或加速芯片共封裝，實(shí)現(xiàn)更高帶寬密度和更低功耗的光互連。例如，NVIDIA的新一代AI集群設(shè)計(jì)大量采用光收發(fā)模塊，以替代傳統(tǒng)的銅纜連接。CPO技術(shù)的應(yīng)用可以顯著減少數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的光纖連接損耗，提高整體傳輸效率。

低損耗光纖連接器

低損耗光纖連接器是實(shí)現(xiàn)高效光纖連接的關(guān)鍵部件。例如，DiamondULL光纖連接器采用超低損耗技術(shù)，其平均插損大大低于現(xiàn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，新型MMC連接器使多光纖端接連接小型化，可將光纖密度提高到傳統(tǒng)MTP連接器的三倍。這些低損耗連接器能夠有效減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗，提高數(shù)據(jù)中心的整體性能。

低損耗光纖連接的應(yīng)用

AI數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接

在AI數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，低損耗光纖連接廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之間的高速通信。例如，百度AI數(shù)據(jù)中心采用以電力為中心的“平行布局”，最大限度縮短網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)距離，同時(shí)利用低損耗光纖連接實(shí)現(xiàn)高密度布線。此外，康寧的SMF-28Contour光纖由于其高抗彎性能和低損耗特性，被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的高密度布線。

數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）

對(duì)于數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)，低損耗光纖連接能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)距離、更高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。單模光纖由于其低損耗特性，成為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的理想選擇。例如，易飛揚(yáng)的硅光模塊支持超過(guò)100米的長(zhǎng)距離鏈路互連，適用于數(shù)據(jù)中心互聯(lián)場(chǎng)景。

邊緣計(jì)算

隨著邊緣計(jì)算的發(fā)展，低損耗光纖連接在邊緣設(shè)備與數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸中也發(fā)揮著重要作用。例如，未來(lái)的邊緣AI加速模塊可通過(guò)光纖與鄰近的邊緣服務(wù)器或遠(yuǎn)端存儲(chǔ)高速通信，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)。

低損耗光纖連接的市場(chǎng)趨勢(shì)

市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)

隨著AI技術(shù)的發(fā)展，對(duì)低損耗光纖連接的需求持續(xù)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)全球MPO市場(chǎng)規(guī)模有望由2023年的18億美金增長(zhǎng)至2029年的61億美金，期間年復(fù)合增長(zhǎng)率為22%。此外，康寧公司預(yù)計(jì)，AI數(shù)據(jù)中心中對(duì)光纖連接的需求將大幅增長(zhǎng)，光纖連接的價(jià)值量約合單GPU小幾百美金。

技術(shù)迭代加速

AI數(shù)據(jù)中心對(duì)光纖連接技術(shù)的要求不斷提高，推動(dòng)了光纖連接技術(shù)的快速迭代。例如，光模塊的升級(jí)周期從云計(jì)算時(shí)代的4~5年縮短至2年左右。同時(shí)，CPO技術(shù)的興起也促使光纖連接器向更高密度、更低損耗的方向發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)鏈成熟

低損耗光纖連接的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，國(guó)產(chǎn)廠商在全球市場(chǎng)中的地位不斷提升。例如，太辰光等國(guó)產(chǎn)頭部MPO廠商已切入海外云廠商供應(yīng)鏈體系，未來(lái)在全球市場(chǎng)份額有望進(jìn)一步提升。此外，?？上铂?shù)葒?guó)產(chǎn)MT插芯廠商在行業(yè)供不應(yīng)求的背景下迎來(lái)導(dǎo)入機(jī)遇，打破進(jìn)口壟斷格局。

低損耗光纖連接的未來(lái)展望

技術(shù)創(chuàng)新

未來(lái)，低損耗光纖連接技術(shù)將繼續(xù)創(chuàng)新，以滿足AI數(shù)據(jù)中心對(duì)更高帶寬、更低損耗和更高密度的需求。例如，新型光纖材料和制造工藝的開(kāi)發(fā)將進(jìn)一步降低光纖損耗。同時(shí)，CPO技術(shù)的成熟將推動(dòng)光纖連接器向更小尺寸、更高性能的方向發(fā)展。

應(yīng)用場(chǎng)景拓展

低損耗光纖連接的應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步拓展，不僅局限于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和數(shù)據(jù)中心互聯(lián)，還將應(yīng)用于邊緣計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。例如，未來(lái)的邊緣AI加速模塊將通過(guò)光纖與鄰近的邊緣服務(wù)器或遠(yuǎn)端存儲(chǔ)高速通信，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)。

市場(chǎng)格局變化

隨著低損耗光纖連接市場(chǎng)的快速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將日益激烈。國(guó)產(chǎn)廠商憑借技術(shù)進(jìn)步和成本優(yōu)勢(shì)，有望在全球市場(chǎng)中占據(jù)更重要的地位。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的整合將進(jìn)一步優(yōu)化，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的效率和競(jìng)爭(zhēng)力。

總結(jié)

低損耗光纖連接是AI數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，能夠有效支持大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和高速計(jì)算任務(wù)。多模光纖、單模光纖、共封裝光學(xué)技術(shù)和低損耗光纖連接器是當(dāng)前低損耗光纖連接的主要技術(shù)。在應(yīng)用方面，低損耗光纖連接廣泛應(yīng)用于AI數(shù)據(jù)中心內(nèi)部連接、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)和邊緣計(jì)算。隨著AI技術(shù)的發(fā)展，低損耗光纖連接的市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，技術(shù)迭代加速，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟。未來(lái)，低損耗光纖連接技術(shù)將繼續(xù)創(chuàng)新，應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步拓展，市場(chǎng)格局也將發(fā)生變化。

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