中富金石：AI服务器、光模块驱动需求量开始上涨 差动振荡器市场空间广阔

  原标题：中富金石：AI服务器、光模块驱动需求量开始上涨 差动振荡器市场空间广阔

  【半导体】是我们近期重点跟踪的主线之一。AI领域的发展需要大量的计算资源，例如GPU、ASIC等，这些硬件需要稳定的时钟信号作为基准来确保计算的准确性和稳定能力，而振荡器则是提供这种基准信号的重要元器件之一。

  知名分析师郭明錤最新指出，近期因AI服务器需求明显提升，带动光模块需求强劲增长。预期2024年用于AI服务器的光模块自2H23开始显著成长，并预计在2024年出货量超过100％YoY。AI服务器光模块需搭配高阶的差动式输出振荡器，单价较一般服务器/消费电子的振荡器高约10-20倍，毛利率为50-60％以上。

  随着全球AI产业加快速度进行发展，对于AI服务器的需求持续提升。而AI服务器出货量的大幅度增长又逐步提升对于振荡器等部件的需求。

  振荡器的最大的作用是产生forma波的信号，为各种电子电路或系统提供时序及频率基准。按输出类型，振荡器可分为差动输振荡器出和单端输出振荡器。

  目前，应用在AI服务器中的振荡器主要为差动输振荡器。还在于，相比单端输出振荡器，差动输振荡器可以产生高质量的差分时钟信号，对共模干扰和噪声具有较强的抵抗能力，能提供大幅度和高频率的时钟信号，适合驱动长线路，这些特点很好地满足AI服务器对稳定高性能运行的要求，所以AI服务器选用差动振荡器作为其基准时钟信号源是十分合理的选择。

  一是，提供基准时钟信号。振荡器可以产生稳定的基准时钟信号，这些时钟信号为AI服务器中的各种电子元件与总线提供时序和同步信号，是系统稳定运行的基础。

  二是，产生高速时钟信号。AI计算和芯片需要高速稳定的时钟信号进行工作，振荡器可以产生GHz级的高频时钟信号来满足这一需求。

  三是，低相位噪声。振荡器产生的信号需要有很低的相位噪声，否则会引入较大的时序抖动影响系统性能。低相位噪声对AI系统来说是关键参数。

  四是，宽频带输出。AI服务器的不同部件和算法在大多数情况下要不同频率的时钟信号，宽频带的振荡器可以灵活产生宽范围内的时钟频率，满足这一需求。

  五是，提供差分时钟输出。许多AI芯片和高速电路采取差分信号输入，差动输振荡器可以产生高质量的差分时钟信号驱动这些电路。

  六是，高稳定性和可靠性。AI系统运行依赖于振荡器提供的时间基准信号，所以振荡器需要具有高的稳定性、可靠性和较长的常规使用的寿命，保证系统长期稳定工作。

  总体来说，AI服务器需要振荡器来提供基准时钟信号与高速差分时钟信号，满足系统部件的同步时序和高速运算要求。未来伴随全球AI服务器市场的增长，振荡器作为AI服务器不可或缺的元器件，也将迎来新的成长期。

  据相关研究报告统计，全球AI服务器市场规模将达到千亿美元级别，而其中差动振荡器的市场规模约在几十亿美元。根据IDC报告，2020年全球AI服务器市场规模为379亿美元。考虑到AI服务器中差动振荡器作为关键元器件的及其重要的作用，其市场规模应占AI服务器总成本的3-5%。

  基于此可以粗略估算，随着AI的广泛应用，未来AI服务器市场规模还将持续扩大。各研究机构预测，2025年全球AI服务器市场规模将达到620-970亿美元。相应的差动振荡器市场规模可达到19-49亿美元，约为20-50亿美元之间。

  光模块是光通信系统的核心器件之一，由各种无源器件以及光电芯片组合封装。光模块构成了数据中心互连、5G承载网络和全光接入网络的基础单元，主要完成光电/电光转换功能。

  近年来，随着速率的逐渐提升，其在系统设备中的成本占比不断攀升，已成为各应用领域高带宽、广覆盖、低成本和低能耗的关键要素，为完成光电/电光转换，光模块的电口端插入交换设备或者基站设备，光口端连接光纤，帮助设备接入光网络。作为数据传输中重要的一环，光模块是光通信不可或缺的技术底座，扮演着通信基石的角色。

  从应用领域看，光模块主要使用在于电信市场和数据通信市场。在电信市场，我国是FTTx市场的主要推动者。受制于电通信电子器件的带宽限制、损耗较大、功耗较高等，运营商逐步替换铜线网络为光纤网络。PON技术是实现FTTx的最佳技术方案之一，当前主流的EPON/GPON技术采用1.25G/2.5G光芯片，并向10G光芯片过渡。

  根据LightCounting的数据，2020年全球电信侧光模块市场规模为26.36亿美元，预计到2025年，将增长至39.85亿美元，年均复合增长率约为8.62%。电信市场的持续发展，将带动电信侧光芯片应用需求的增加。

  在数通市场，数据中心架构中，服务器间的连接、交换机间的连接、服务器与交换机间的连接都需要光模块、光纤跳线等传输载体来实现数据的互通。随着云计算、大数据、超高清视频、人工智能、5G行业应用等加快速度进行发展，网络访问频率和接入手段持续不断的增加，网络数据流量迅猛增长，对数据中心互连提出更高挑战。

  根据LightCounting的数据，2019年全球数据中心光模块市场规模为35.04亿美元，预测至2025年，将增长至73.33亿美元，年均复合增长率为13.09%。5G网络的高带宽、云计算的海量数据、AI智能所需的高算力相互促进，深入到各行各业之中，创造出新的使用者真实的体验、新的行业应用以及新的产业布局，极大地促进了数据的产生以及流动。

  光模块行业将持续受益于数字流量对光通信带宽需求的持续提升。根据全球光模块行业专业数据公司LightCounting的统计数据，全球光模块市场规模在经历2016-2018年连续三年的停滞之后，于2019恢复增长，2020年全球光模块市场规模达到81亿美元。

  而从光模块产业的发展来看，高速、高可靠、小型化、广温范围、低成本以及标准化将是未来几年光模块发展的主要趋势。比如，光通信技术的发展促进光模块向高速传输发展，400G及以上bitrate的光模块已开始商用，未来将出现800G、1.6T以及更高速率的光模块。高速光模块将主导未来几年的光模块市场。

  另外，5G和云计算的大范围的应用提高了对光模块可靠性的要求，电信级光模块会更广泛应用于通信网络基础设施。电信级光模块需要有更严格的可靠性测试与验证，以达到99.999%以上稳定可靠的要求。

  随着计算和存储能力的需求不断向“云”上迁移，以及5G万物互联时代流量的大爆发，对光模块的传输性能要求慢慢的升高，数据速率、传输距离、功耗、体积等产品参数成为重要的考量指标，光模块内部采用的晶振升级也是必然的趋势。

  相比单端振荡器，差动振荡器应用在光模块中，能够给大家提供更强更清晰的信号以驱动光学器件，满足光通信系统的要求。而单端振荡器由于输出信号的限制，更适用于一些对信号质量发展要求不高的应用。所以，光模块市场迅速增加，以及随着下游对于光模块性能要求的提升，差动振荡器市场空间也会慢慢的大。返回搜狐，查看更加多