2016年光器件發展趨勢
——互聯網內容提供商推動光市場發展

Ovum應用器件研究主管│Daryl Inniss

編譯│《通信世界》編輯部

2016年光器件發展趨勢
——互聯網內容提供商推動光市場發展

Ovum應用器件研究主管│Daryl Inniss

編譯│《通信世界》編輯部

光器件市場份額由互聯網內容提供商（ICP）主導，隨著多家供應商在2016年供貨，ICP將有機會贏得用于數據中心內部以及數據中心之間的100G光收發器份額。

光器件市場份額由互聯網內容提供商（ICP）主導，因為這些廠商為支持日益擴大的云計算和數字服務市場，存在巨大帶寬和容量需求。隨著多家供應商將在2016年供貨，ICP將有機會贏得用于數據中心內部以及數據中心之間連接的100G光收發器的份額。這些高端客戶需要更高的帶寬，并且光器件供應商也將在2016年開始提供支持400G的光收發器。

盡管有許多誘人的機會，但光學元器件利潤低、市場競爭極為激烈，該領域仍然是不穩定的。盡管主導廠商在尋求替代產品結構和業務模式，但2016年情況不會變好。收入增長主要來自于硅光子和儀器內部插版上光學器件的標準化產品，這兩個領域一旦成功將會對光器件供應商的收入和盈利能力產生深遠的影響。

圖1 數據通信、DWDM城域網和廣域網（WAN）3個市場中100G模塊與同期相比營收的預測。

100G光收發器出貨量不斷增長

100G光收發器從2011年已經開始出貨，2016年標志著多個供應商可以出貨能創造更大價值的產品。圖1顯示了Ovum在數據通信、DWDM城域網和廣域網（WAN）3個細分市場對于100G模塊與去年同期相比營收的預測。雖然更多的收入已經在DWDM城域網和廣域網的客戶群中實現，但近期內的市場機會在數據通信。

● 數據通信100G光收發器贏得長期收入爭奪戰

對數據通信高速光收發器的市場需求是由互聯網內容提供商（ICP）主導的，他們正在建設的數據中心將容納成千上萬連接到具有25G和100G接口交換機的服務器。現在博通、Mellanox和Cavium都可以為這些接口的交換機供貨，ICP廠商需要每個數據中心的光收發器成千上萬以支撐其網絡。

大型數據中心正在推動單模和多模光收發器的需求。收入的大部分來自支持距離0.5～2km的光收發器。但在0.5～2km內，光學器件收發器具有多種選擇，這將導致產品碎片化，對于供應商而言這是一大挑戰。

● 多家廠商出貨城域網CFP2-ACO

城域網是一個需要低成本和低功耗接口的關鍵網段，CFP2模擬相干光（CFP2-ACO）接口是城域網這一細分市場具有吸引力的解決方案，多家廠商都將在2016年出貨。其設計中包含了傳輸所需要的光器件，像數字信號處理這樣的關鍵元器件則被焊接在了印刷電路板上。

圖1顯示了預計到2020年用于城域網和長途傳輸網光收發器的營收將達到10億美元。雖然CFP2-ACO的市場還處于初期培育階段，但它的美好前景將使其成為市場上重要的產品。

Ocla ro公司目前正在發售CFP2-ACO器件，同樣出貨該產品的還有富士通光器件公司。我們期望看到更多新的市場進入者。雖然我們預計CFP2-ACO器件還會不斷增長，但該產品上升速度將放緩。

CFP2-ACO非常適合用于數據中心互聯的新興市場。鑒于數據中心的高容量需求，不同的光收發器解決方案可能是此應用程序的長期贏家，但是CFP2-ACO的市場將會開啟。

● 廣域網市場穩定

大部分100G可插拔光模塊已經適用于廣域網中使用的客戶端設備。市場上開始主要是CFP，此后CFP2和CFP4進入市場，CFP2和CFP4分別約占CFP份額的一半和四分之一。廣域網客戶群體需求在持續，雖然廣域網光收發器的距離被設計為10km導致客戶端設備價格更高，但它的體積將是中低等。

100G為硅光子帶來機會

100G光收發器的需求為硅光子學的供應商提供了機會，因為光子集成需要滿足低成本、小尺寸和低功耗要求。供應商采用這種新技術已經開發出用于數據中心內部連接以及長距離相干傳輸中的產品。

硅光子學影響著商業模式及產品成本，雖然它尚處于早期階段，但它提供了新進入者開發光學產品的機會。因為現有的硅鑄造可用于制造許多光學功能，降低了進入壁壘。它也為設備銷售商提供了通過設計和建立自己的光學元件，進而參與市場的路徑。

盡管如此，圖2表明從100G中獲得足夠的收入有望幫助硅光子開發商。此外，盡管400G要求更高的集成度，但對于硅光子供應商而言，可謂是更好的機會。

眾多400G產品于2016年推出

400G在電信（WAN）以及數據通信市場的初步商用將成為2016的中心主題。電信不斷發展，產品已經開始出貨，但為了降低電信和數據通信市場的成本、提高產品性能，新產品將被推出。電子輔助光學元件用在這兩個細分市場，有利于那些強大的電子光學供應商拓展市場份額。

● 超越100G寬帶技術

在100G電信和數據通信使用不同的方法：

電信使用雙偏振正交相移鍵控（DP-QPSK），符號率只有25GB波特，但每符號4個比特（兩個偏振狀態并且每個偏振有兩個狀態）。

數據通信使用25GB波特采用了兩種不同的模式：一種使用4種波長（CWDM4，100GBASE-LR4，CLR4和OpenOptics），另一種使用一個波長和4路光纖（100GBASE-SR4和PSM4）。

● 數據通信400G客戶端模塊將出現

當IEEE決定在0.5、2和10km距離內標準化四級脈沖幅度調制（PAM-4），數據通信市場采用電子輔助光學器件。

圖2 100G光收發器5年的總收入與硅光子學的關系

期待看到許多不同的產品在2016年被介紹、展示并開展互操作性測試。

降低光學部件數量通常是數據通信一個目標，因為它可以降低成本。使用50GB波特傳輸400G具有開創性，因為4個光學通道（激光器和接收器）可以用來關閉鏈路。

前板密度的問題將得到解決

當市場發展到下一代數據速率時，400G將面臨問題，盡管每行帶寬增加了10倍，但裝備能力下降。

市場轉向QSFP28，它提供了當今32端口的最高密度，支持RU的3.2Tbit/s帶寬，自100G推向市場以來，還需要5年多的時間才能將這項技術推向市場。

400G的發展已經開始，并且很明顯市場可能會像100G被引入時碰到的情況。目前CFP8被認為是400G最好的候選技術，但CFP8只提供4.8Gbit/s的速度，相比100G增加1.5倍的速度，而每行帶寬卻增加了4倍。

● 板裝光學器件迎來市場機會

微軟和思科正通過聯合會理事會推動板裝光學標準化進程（COMBO），他們的努力帶動了50多家公司廣泛參與。預計這種標準化工作將在2016年取得顯著進展。這樣的體系結構旨在從前板卸下光收發器并在印刷電路板上放置光學器件。

它的優點是：能提供更好的電源管理，因為光收發器金屬包裹被淘汰；通過降低包裝從而降低成本；增加400G的前板密度；適用于超越400G數據速率；通過移動從幾cm到數千km距離范圍的電子設備使光學路徑無處不在。

這種結構的一個缺點是它不允許按需購買，不允許以漸進擴展的方式提供給最終用戶。此外，如果在該光學器件中有一個部分出現故障則整個板卡可能不得不被替換，這是十分昂貴的。

希望在2016年看到板裝光學器件標準化真正的進步。

編輯｜刁興玲 diaoxingling@bjxintong.com.cn