飛象原創(chuàng)（魏德齡/文）面對數(shù)字世界的飛速發(fā)展，光通信行業(yè)既見證了技術的革新，也感受到市場競爭的激烈。然而，在機遇與挑戰(zhàn)并存的舞臺上，選擇“不躺平”，堅持創(chuàng)新與奮斗，已成為每一位從業(yè)者的使命與信念。這不僅是行業(yè)發(fā)展的動力，更是應對未來未知風浪的底氣。
現(xiàn)狀：需求放緩下的壓力挑戰(zhàn)
近年來，全球光纖光纜市場呈現(xiàn)出區(qū)域間需求分化的態(tài)勢。一方面，中國市場受電信運營商投資放緩及網(wǎng)絡建設趨于飽和的影響，需求增長放緩甚至面臨下行壓力；另一方面，印度及北美市場展現(xiàn)出強勁復蘇勢頭，尤其是在政策驅(qū)動和新興技術發(fā)展的推動下，光纜需求持續(xù)攀升。
現(xiàn)狀1：無法100%實現(xiàn)的集采目標
中國光纜需求正在因電信運營商的投資減少而表現(xiàn)出疲軟的態(tài)勢。根據(jù)CRU的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，在2024年上半年，中國移動的光纜部署出現(xiàn)大幅下滑。根據(jù)數(shù)據(jù)，中國移動主要光纜招標的執(zhí)行量在2024年上半年為3.25億芯公里，同比下降19.9%。盡管預計在2024年下半年將恢復至5.08億芯公里，同比增長2.1%，但整體需求仍顯得疲弱。
從更長遠的趨勢來看，中國光纜消費的中期需求面臨下行風險。數(shù)據(jù)顯示，自2012年到2023年，光纜需求的年均復合增長率為7.1%，而預計從2024年到2029年，該增速將顯著放緩至0.3%。主要運營商對固定和移動網(wǎng)絡的投資減少，是這一趨勢的主要原因。
此外，中國的FTTH需求已經(jīng)趨于飽和，并表示全國范圍內(nèi)實現(xiàn)了5G覆蓋。盡管多模光纖和G654.E光纖的需求較強，但這不足以彌補傳統(tǒng)光纜需求的下降。有分析師預計，甚至到年底，電信運營商可能會無法完成此前定下的集采目標。
歐洲市場的光纜需求同樣面臨收縮，2024年，歐洲整體光纜需求預計將出現(xiàn)輕微下降，同比收縮0.7%，總量預計為6.75億芯公里。盡管如此，從更長遠的趨勢來看，歐洲光纜需求有望以接近3%的年均復合增長率增長，到2029年達到接近7.95億芯公里。
盡管2024年面臨短期壓力，歐洲光纜需求在2025年及以后仍有增長潛力。隨著東歐市場的相對穩(wěn)定和西歐市場逐步恢復，預計光纜需求將以更穩(wěn)健的態(tài)勢逐步回升。
現(xiàn)狀2：海外市場的需求回暖
除中國外的亞太地區(qū)的光纜需求，CRU預計將在2024—2029年以6%的復合年增長率增長。盡管2024年的亞太地區(qū)光纜需求增速相對溫和，但未來前景看好。光纖光纜需求預計將增長1.8%，達到接近6500萬芯公里。在區(qū)域內(nèi)，印度是主要貢獻國，其需求占該地區(qū)總光纜需求的25%以上。印度的需求復蘇表現(xiàn)明顯。盡管2023年印度光纜消費經(jīng)歷了下滑，預計2024年將基本保持穩(wěn)定，僅微增0.7%，達到1.63億芯公里。尤其是在2024年上半年，印度的光纜需求同比下降超過11%，但下半年預計將出現(xiàn)復蘇。
在亞太其他國家中，印尼、日本、韓國、菲律賓、泰國和越南也展現(xiàn)出不同程度的增長潛力。其中，印尼以5%的復合年增長率領跑，而其他國家的增速均在3%～5%之間。2024年第三季度，印度的光纜需求受到私營電信運營商招標活動的復蘇推動，預計第四季度這一增長趨勢將延續(xù)，進一步鞏固其在區(qū)域市場中的重要地位。
北美地區(qū)，尤其是美國，光纖電纜的需求正在快速增長。這一增長主要得益于農(nóng)村FTTH建設、云計算、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、生成式AI的發(fā)展以及政府的支持政策。
北美地區(qū)的光纖電纜需求以近6%的幅度大幅增長，遠遠高于全球平均水平。美國是北美地區(qū)光纖電纜需求的最大貢獻者，占該地區(qū)總需求的88%以上。預計2024年，美國的光纖電纜需求將達到9.33億芯公里，并將在中期實現(xiàn)兩位數(shù)的增長。
主要原因在于美國正在大力推進農(nóng)村地區(qū)的FTTH建設，這推動了光纖電纜的需求。云計算、生成式AI和政府政策的共同推動，使得對高帶寬連接的需求日益增長。云計算和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展需要大量的光纖連接來支持數(shù)據(jù)傳輸和處理。同時，生成式AI等新興技術的應用也對網(wǎng)絡帶寬提出了更高的要求。寬帶公平接入部署（BEAD）計劃的推進也為光纖網(wǎng)絡建設提供了資金支持。
根據(jù)CRU的分析，全球光纜市場預計將在2025年實現(xiàn)復蘇，需求同比增長6.2%至5.68億芯公里，這一增長主要依賴于美國、歐洲和中國市場的穩(wěn)定表現(xiàn)。然而，由于供需長期失衡，光纖價格仍將面臨持續(xù)壓力，盡管部分市場可能更具韌性。生成式人工智能（GenAI）推動的數(shù)據(jù)中心建設預計將在未來幾年顯著拉動光纜需求，到2029年，此類應用將占總需求的11%。
洞察：挖掘新需求，與AI一起發(fā)展
正作為西方不亮東方亮，當傳統(tǒng)領域在思考如何挖掘流量帶寬的增長，帶動市場需求的時候。人工智能的快速發(fā)展，為擔負著神經(jīng)脈絡地位的光通信領域帶來了新的機遇。隨著人工智能技術的迅猛發(fā)展，AI大模型的計算需求對基礎設施提出了前所未有的挑戰(zhàn)與機遇。從智算網(wǎng)絡對超大帶寬、低延時、低功耗的需求，到液冷架構(gòu)推動的連接技術變革，以及空芯光纖在大模型和數(shù)據(jù)中心應用中的突破性進展，光通信行業(yè)正經(jīng)歷著深刻的技術革新。這些創(chuàng)新不僅驅(qū)動了新型光纖和連接解決方案的快速發(fā)展，也為人工智能時代的算力網(wǎng)絡奠定了關鍵基礎。
洞察1：人工智能引爆新需求
相較于生物大腦在歲月長河中的緩慢成長，AI大模型的成長可謂是“大力出奇跡”，為了滿足計算要求，需構(gòu)筑專門用于人工智能的數(shù)據(jù)中心，并由GPU服務器聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成。當大模型訓練時，并行計算節(jié)點越多，通信效率越重要，智算網(wǎng)絡的性能成為集群算力提升的關鍵。智力增長需要更大的服務器集群，萬億參數(shù)GPT-4的背后是萬卡級規(guī)模作為保障。
預計到2029年將占據(jù)全球數(shù)據(jù)中心容量的60%以上，隨著業(yè)務能力升級至智算分析，也帶來超大帶寬高速互聯(lián)的需求，例如節(jié)點內(nèi)互聯(lián)的帶寬需求將增加10倍以上，節(jié)點間互聯(lián)中單臺GPU服務器可達到Tbps級出口帶寬。高密度、低能耗因為AI海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨�，對�?shù)據(jù)中心光互聯(lián)提出了新要求。
為了滿足更加密集的集群需求，已經(jīng)解決與能耗同時產(chǎn)生的散熱問題。數(shù)據(jù)中心的機架架構(gòu)也在發(fā)生著變化。在AI與AI訓練的需求下，現(xiàn)在每一個數(shù)據(jù)中心都擁有兩種網(wǎng)絡連接，一種是傳統(tǒng)的前端網(wǎng)絡，還有一種是用于AI網(wǎng)絡連接的后端網(wǎng)絡。后端網(wǎng)絡將所有GPU連接在一起，形同一臺數(shù)據(jù)中心里的超大計算機，為了滿足GPU互聯(lián)的需求，后端網(wǎng)絡的帶寬也是前端網(wǎng)絡的8-10倍。
針對密集集群的散熱問題，傳統(tǒng)的風冷技術受限于功耗限制，每個機架只能放1—2臺服務器，顯然已經(jīng)不能滿足要求。液冷方案隨之也流行起來。對應也使單機架上能夠放置更多臺AI服務器，服務器之間的連接距離變得更短。上述這些變化，也對連接服務器之間的線纜提出了新的要求。
隨著能耗問題在數(shù)據(jù)中心和AI基礎設施在規(guī)模擴張中問題的凸顯，尤其在一年前，伴隨著800G容量的增加，業(yè)界也開始關注注意收發(fā)器的功率問題。其中已有的LPO方案由于互操作性，依賴鏈路和故障排除能力等技術限制，大大限制了部署熱情。據(jù)Cignal預測，LPO方案在800GbE的市場份額將不會超過10%。
有業(yè)內(nèi)人士預測：“未來的光通信市場中，AI的影響與驅(qū)動將會高于傳統(tǒng)的FTTH領域。”從網(wǎng)絡中的方方面面歸納來看，大帶寬、低延時、低功耗、智能化成為AI時代光網(wǎng)絡演進的關鍵詞。
洞察2：大容量低功耗讓聰明不燒腦
線性接收光路（LRO）解決方案正在被市場高度關注，僅將DSP保留在光收發(fā)器的發(fā)射端。其優(yōu)勢在于，僅在發(fā)端放置的DSP可以保證光纖上的擁有完美高質(zhì)量、符合標準的光信號，達到與完整DSP方案一樣的效果。此舉自然實現(xiàn)了節(jié)省功耗的目的，由于LRO方案移除了一半的DSP，因此可以節(jié)省一半的DSP功耗，且仍舊保持了非常好的網(wǎng)絡性能。
市場上已經(jīng)出現(xiàn)的針對LRO應用優(yōu)化的DSP產(chǎn)品已可實現(xiàn)800G光收發(fā)器的功耗低于10W，對比使用完整DSP的光收發(fā)器，可節(jié)省大約40%～50%的功耗。并且不會像LPO解決方案會犧牲網(wǎng)絡性能。
對于連接液冷架構(gòu)下的服務器間的線纜而言，AEC憑借技術上的優(yōu)勢正在被人工智能領域的認可。根據(jù)實際測試數(shù)據(jù)反饋，在連接可靠性上，可比光纜高出一到兩個數(shù)量級。這就意味AEC電纜將可助力算力利用率的提升，當前利用率低的原因正在于互聯(lián)，一旦一個節(jié)點發(fā)生故障或鏈路斷聯(lián)，傳輸就要重新進行，導致算力利用率普遍僅為40%～50%。AI行業(yè)開始重新重視銅互聯(lián)與電互聯(lián)的原因正在于通過AEC對于連接可靠性的大幅提升，從而解決這一癥結(jié)。
服務器的密度增加，要求線纜具有更好的布線靈活度，也就是要易于彎折，才能不會過多遮擋機柜前面的氣流，對散熱造成影響。而AEC作為一根銅纜，沒有任何光學組件，僅每端都放置了一個基于Credo自有銅DSP技術的Retimer，來負責端到端的信號傳輸。于是，AEC在現(xiàn)有AI領域機房的布線中，不僅好部署，還擁有極長的生命周期。
AEC還具有低功耗上的優(yōu)勢，其中的DSP都是業(yè)界功耗最低的產(chǎn)品，一個400G的AEC的單端功率在5W左右，大約僅為一個400G光模塊的50%。
洞察3：新型光纖與AI相互推動
空芯光纖在短時間內(nèi)發(fā)生了巨大革新進步，在技術的提升下，損耗正在成倍下降。反諧振空芯光纖光纜在低衰減上實現(xiàn)巨大突破，已實現(xiàn)C波段<0.1dB/km衰減突破，低于單模光纖0.1397dB/km最小值。相比實芯光纖通過材料摻雜實現(xiàn)全反射導光，空芯光纖基于全新空氣導光機理，非線性效應大幅降低，傳輸時延降低30%以上，可突破實芯光纖的“非線性香農(nóng)容量極限”與“傳輸時延極限”兩大物理瓶頸。
由于空芯光纖無所謂光譜問題，在理論上可以實現(xiàn)全波段的支持。同樣由于空芯的結(jié)構(gòu)，也使得色散幾乎不存在，并且沒有非線性。
空芯光纖所具備的低損耗、大帶寬、低非線性、低時延、低色散和高色散平坦度的多種優(yōu)點，恰恰與AI時代大帶寬、低延時、低功耗、智能化的光網(wǎng)絡需求匹配。對于長距離干線傳輸、數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)、AI大模型等時延敏感場景的應用具有極大幫助。
在國內(nèi)市場中，長飛助力中國電信建立全球首個單波1.2T、單向超100T空芯光筑傳輸系統(tǒng)現(xiàn)網(wǎng)示范；助力中國移動開通了全球首個800G空芯光纖傳輸技術過驗網(wǎng)（廣東深圳－東莞），多項技術指標的驗證達到國際一流水平；聯(lián)合中國聯(lián)開展單波速率高達1.2Tbit/s的空芯光纖通信傳輸實驗，打破了全球10.2km空芯光纖傳輸單波速率記錄，實現(xiàn)了32×1.2Tbit/s傳輸容量；助力國網(wǎng)信通開展基于空芯光纖的電力長距傳輸應用驗證，取得業(yè)界首創(chuàng)的突破性成果。
廣泛的落地實踐，也促進了業(yè)界對于空芯光纖在實際落地部署中的經(jīng)驗積累。例如，如光纜端頭采用陽水膠和雙層塑料帽隔絕大氣、利用帶旋轉(zhuǎn)頭網(wǎng)套進行布纜減少端帽磨損、熔接點使用炮筒式防水接頭盒，讓部署過程幾乎不引起額外損耗。也驗證了我國反諧振空芯光纖在真實工程環(huán)境中受牽拉、擠壓、水汽、戶外熔按等多種條件影響下的性能，已經(jīng)達到國際第一陣營水平。
國際市場中，微軟已經(jīng)宣布將在未來24個月計劃部署15000公里的空芯光纖，用于AI大模型和數(shù)據(jù)中心連接，擴大網(wǎng)絡容量和算力。該公司表示，空芯光纖這項技術無論在速度、帶寬還是能效方面都帶來了絕對的突破，事實上，它與傳統(tǒng)光纖相比有了顯著提升。今年OFC上，微軟再一次證明了光纖損耗達到了光纖有史以來最低的水平。這種低光纖損耗對于數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)中心之間的連接至關重要。
趨勢：內(nèi)功外功多元化全面提升
隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速，光通信領域正迎來技術革新與市場需求雙重驅(qū)動的黃金時代。從超高速網(wǎng)絡建設到多元化應用場景的探索，再到全球市場競爭的升級，光通信技術正不斷突破傳統(tǒng)邊界，成為智能化、低碳化和高效化的重要支柱。2024年，光通信企業(yè)正通過提升制造精度、拓展應用領域和推動技術進步，以創(chuàng)新實力應對新時代的挑戰(zhàn)與機遇，為構(gòu)建未來智慧社會奠定堅實基礎。
趨勢1：提升內(nèi)功挖掘海外市場機遇
海外市場一方面呈現(xiàn)出了對于光通信市場的新需求增長，另一方面也對產(chǎn)品提出了更高的要求。例如一些歐洲國家的客戶對于產(chǎn)品線徑的要求誤差一般在0.01%～0.02%的范圍，對拉絲的模具與咬合的張力都提出了更高要求。
中天科技專門將2024確定為精確制造元年。由“精細制造1.0”升華到“精確制造2.0”，從定性到定量，制定三年質(zhì)量戰(zhàn)略規(guī)劃，開啟2.0新時代大門，譜寫質(zhì)量卓越新篇章。“精確制造2.0”元年主要包括“五精”：企標更精嚴、工藝更精進、數(shù)據(jù)更精確、技能更精準、管理更精益。
工欲善其事，必先利其器。為了實現(xiàn)科技升級，2024年也同樣是中天科技的數(shù)字化躍進年，全面啟動了設備“煥新工程”專項行動，裝備性能對標精確制造評估更新。以中天鋁線制定的設備煥新目標為例，計劃在2024年煥新元年，引進新技術、新理念，打造精品產(chǎn)線，著力新質(zhì)生產(chǎn)力打造。在2025年實現(xiàn)精品復制，評估煥新效益、洋為中用，同類機臺復制推廣。預計在2026年實現(xiàn)煥新完成，形成具有特色的精品產(chǎn)線、工廠，在數(shù)字化、品質(zhì)提升、安全環(huán)保、節(jié)能低碳達到煥新目標。
趨勢2：產(chǎn)品走向多元化
在2024年的各家光通信企業(yè)的展臺上，產(chǎn)品的多元化趨勢也愈發(fā)明顯。光纖技術的特性已不僅僅在網(wǎng)絡側(cè)賦能，還正在涉及更多領域。
在醫(yī)療領域，傳像光纖與共聚焦顯微內(nèi)鏡的結(jié)合，使得實時在體的細胞級成像這一創(chuàng)新診療技術得到應用。過往，傳像光纖作為光纖內(nèi)窺鏡探頭的核心功能部件，一直依賴進口。長飛公司基于自身的技術優(yōu)勢，聯(lián)合精微視達，率先完成了像貝傳像光纖全流程、全要素的自主研發(fā)，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的設計、制造與測試體系，光纖的各項關鍵指標均達到世界一流水平。
在此過程中突破了一系列技術難點，由于醫(yī)療傳像光纖束采用一次復絲法制備，其主要工藝包括高NA芯棒制備、單絲拉制、單絲清洗干燥、排絲套棒、傳像光纖束制備等環(huán)節(jié)。長飛公司專門在復雜波導設計、定向深摻雜技術、高精度立體復絲堆棧和拉絲上實現(xiàn)了關鍵技術突破。例如，長飛自研的高精度立體復絲堆棧技術以及高精度分區(qū)控溫拉絲控制系統(tǒng)，實現(xiàn)光纖微米級別的間距控制以及10-3mbar的極限真空控制，解決了傳像光纖束的緊密堆積和有序排列問題。
在汽車領域，為助力汽車電動化和智能化的進一步發(fā)展，長飛憑借35年來在光纖傳輸領域的技術積累，在2024年初還推出了智能汽車光纖通信解決方案。該方案基于車載以太網(wǎng)架構(gòu)和車規(guī)級石英光纖通信標準IEEE802.3CZ，通過光電轉(zhuǎn)換模塊將汽車自有的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，以車載光連接器和車載石英多模光纖光纜作為物理層傳輸介質(zhì)進行信號傳輸，具有高速率、高可靠性、低損耗、抗電磁干擾、易于安裝和輕量化的特性，這種方案將顯著提升車輛的電動化和智能化水平，增強車輛的安全性和可靠性，降低汽車能耗和維護成本。
趨勢3：技術突破持續(xù)邁進
光通信領域的技術突破是支撐數(shù)字化時代高速發(fā)展的核心驅(qū)動力。隨著5G網(wǎng)絡、人工智能、大數(shù)據(jù)以及超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的快速擴展，全球?qū)Ω咚�、低延時和高穩(wěn)定性通信網(wǎng)絡的需求持續(xù)攀升。光通信技術的不斷創(chuàng)新，不僅提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男逝c可靠性，還為網(wǎng)絡的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。
例如，作為新一代骨干網(wǎng)光纖的G.654.E，目前就正在滿足數(shù)據(jù)流量快速激增背后的光纖性能瓶頸問題。長飛新型G.654.E光纖目前從材料、工藝到設備，均實現(xiàn)了自主的知識產(chǎn)權(quán)，不僅能夠?qū)鬏斁嚯x提升30%，還可將TCO降低20%，已成功應用于中國移動、中國電信、中國聯(lián)通的多個G.654.E光纖的干線光纜線路工程項目以及國家電網(wǎng)的多個特高壓輸電工程，應用于全球網(wǎng)絡基礎項目的供應里程已超300萬公里。
面向800G技術，烽火通信攜手運營商開展了密集的驗證工作，包括與上海電信完成業(yè)內(nèi)首個OXC+800G現(xiàn)網(wǎng)應用，聯(lián)合移動和電信研究院分別完成首個800GC+L超長距大容量試驗、首個800G現(xiàn)網(wǎng)長距混合傳輸驗證。公司聯(lián)合多方發(fā)布了基于空芯光纖的超大容量實時傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)了19.65Thz超寬帶S+C+L波段實時傳輸，單纖雙向同波長傳輸最大傳輸容量超270Tbit/s，單波速率最高達1.2Tbit/s。
為了解決數(shù)據(jù)中心散熱瓶頸，亨通推出業(yè)界首創(chuàng)的可長期處于動態(tài)油類浸沒式冷卻液環(huán)境下，且具備防爬油功能的銅纜配電與通信互聯(lián)解決方案。使單芯片計算能力從原先的350瓦一躍提升至1000瓦乃至更高，算力效率提升近2倍。據(jù)測算，在提供同等算力服務的同時，能源消耗將減少近20%。該技術標志著我國在液冷技術領域的重大飛躍，對于構(gòu)建綠色低碳的數(shù)字基礎設施具有里程碑意義。
結(jié)束語：
面對全球不同市場地區(qū)的挑戰(zhàn)，“不躺平”的光通信產(chǎn)業(yè)正在不斷挖掘市場新潛能。AI技術的迅猛發(fā)展成為光通信領域的新增長點，推動對超大帶寬、低延時和低功耗光網(wǎng)絡的需求。國內(nèi)企業(yè)加速技術研發(fā)，通過高精度制造和新型光纖技術，滿足國際高端市場需求。光通信企業(yè)正在以技術革新和市場拓展為核心，持續(xù)推動光纖光纜行業(yè)邁向智能化和低碳化，為未來智慧社會奠定堅實基礎。
