盘点2024｜光通信趋势洞察：修炼内外功，逆境中的“不躺平”
飞象原创（魏德龄/文）面对数字世界的飞速发展，光通信行业既见证了技术的革新，也感受到市场竞争的激烈。然而，在机遇与挑战并存的舞台上，选择“不躺平”，坚持创新与奋斗，已成为每一位从业者的使命与信念。这不仅是行业发展的动力，更是应对未来未知风浪的底气。
现状：需求放缓下的压力挑战
近年来，全球光纤光缆市场呈现出区域间需求分化的态势。一方面，中国市场受电信运营商投资放缓及网络建设趋于饱和的影响，需求增长放缓甚至面临下行压力；另一方面，印度及北美市场展现出强劲复苏势头，尤其是在政策驱动和新兴技术发展的推动下，光缆需求持续攀升。
现状1：无法100%实现的集采目标
中国光缆需求正在因电信运营商的投资减少而表现出疲软的态势。根据CRU的数据统计显示，在2024年上半年，中国移动的光缆部署出现大幅下滑。根据数据，中国移动主要光缆招标的执行量在2024年上半年为3.25亿芯公里，同比下降19.9%。尽管预计在2024年下半年将恢复至5.08亿芯公里，同比增长2.1%，但整体需求仍显得疲弱。
从更长远的趋势来看，中国光缆消费的中期需求面临下行风险。数据显示，自2012年到2023年，光缆需求的年均复合增长率为7.1%，而预计从2024年到2029年，该增速将显著放缓至0.3%。主要运营商对固定和移动网络的投资减少，是这一趋势的主要原因。
此外，中国的FTTH需求已经趋于饱和，并表示全国范围内实现了5G覆盖。尽管多模光纤和G654.E光纤的需求较强，但这不足以弥补传统光缆需求的下降。有分析师预计，甚至到年底，电信运营商可能会无法完成此前定下的集采目标。
欧洲市场的光缆需求同样面临收缩，2024年，欧洲整体光缆需求预计将出现轻微下降，同比收缩0.7%，总量预计为6.75亿芯公里。尽管如此，从更长远的趋势来看，欧洲光缆需求有望以接近3%的年均复合增长率增长，到2029年达到接近7.95亿芯公里。
尽管2024年面临短期压力，欧洲光缆需求在2025年及以后仍有增长潜力。随着东欧市场的相对稳定和西欧市场逐步恢复，预计光缆需求将以更稳健的态势逐步回升。
现状2：海外市场的需求回暖
除中国外的亚太地区的光缆需求，CRU预计将在2024—2029年以6%的复合年增长率增长。尽管2024年的亚太地区光缆需求增速相对温和，但未来前景看好。光纤光缆需求预计将增长1.8%，达到接近6500万芯公里。在区域内，印度是主要贡献国，其需求占该地区总光缆需求的25%以上。印度的需求复苏表现明显。尽管2023年印度光缆消费经历了下滑，预计2024年将基本保持稳定，仅微增0.7%，达到1.63亿芯公里。尤其是在2024年上半年，印度的光缆需求同比下降超过11%，但下半年预计将出现复苏。
在亚太其他国家中，印尼、日本、韩国、菲律宾、泰国和越南也展现出不同程度的增长潜力。其中，印尼以5%的复合年增长率领跑，而其他国家的增速均在3%～5%之间。2024年第三季度，印度的光缆需求受到私营电信运营商招标活动的复苏推动，预计第四季度这一增长趋势将延续，进一步巩固其在区域市场中的重要地位。
北美地区，尤其是美国，光纤电缆的需求正在快速增长。这一增长主要得益于农村FTTH建设、云计算、超大规模数据中心、生成式AI的发展以及政府的支持政策。
北美地区的光纤电缆需求以近6%的幅度大幅增长，远远高于全球平均水平。美国是北美地区光纤电缆需求的最大贡献者，占该地区总需求的88%以上。预计2024年，美国的光纤电缆需求将达到9.33亿芯公里，并将在中期实现两位数的增长。
主要原因在于美国正在大力推进农村地区的FTTH建设，这推动了光纤电缆的需求。云计算、生成式AI和政府政策的共同推动，使得对高带宽连接的需求日益增长。云计算和超大规模数据中心的快速发展需要大量的光纤连接来支持数据传输和处理。同时，生成式AI等新兴技术的应用也对网络带宽提出了更高的要求。宽带公平接入部署（BEAD）计划的推进也为光纤网络建设提供了资金支持。
根据CRU的分析，全球光缆市场预计将在2025年实现复苏，需求同比增长6.2%至5.68亿芯公里，这一增长主要依赖于美国、欧洲和中国市场的稳定表现。然而，由于供需长期失衡，光纤价格仍将面临持续压力，尽管部分市场可能更具韧性。生成式人工智能（GenAI）推动的数据中心建设预计将在未来几年显著拉动光缆需求，到2029年，此类应用将占总需求的11%。
洞察：挖掘新需求，与AI一起发展
正作为西方不亮东方亮，当传统领域在思考如何挖掘流量带宽的增长，带动市场需求的时候。人工智能的快速发展，为担负着神经脉络地位的光通信领域带来了新的机遇。随着人工智能技术的迅猛发展，AI大模型的计算需求对基础设施提出了前所未有的挑战与机遇。从智算网络对超大带宽、低延时、低功耗的需求，到液冷架构推动的连接技术变革，以及空芯光纤在大模型和数据中心应用中的突破性进展，光通信行业正经历着深刻的技术革新。这些创新不仅驱动了新型光纤和连接解决方案的快速发展，也为人工智能时代的算力网络奠定了关键基础。
洞察1：人工智能引爆新需求
相较于生物大脑在岁月长河中的缓慢成长，AI大模型的成长可谓是“大力出奇迹”，为了满足计算要求，需构筑专门用于人工智能的数据中心，并由GPU服务器联网构成。当大模型训练时，并行计算节点越多，通信效率越重要，智算网络的性能成为集群算力提升的关键。智力增长需要更大的服务器集群，万亿参数GPT-4的背后是万卡级规模作为保障。
预计到2029年将占据全球数据中心容量的60%以上，随着业务能力升级至智算分析，也带来超大带宽高速互联的需求，例如节点内互联的带宽需求将增加10倍以上，节点间互联中单台GPU服务器可达到Tbps级出口带宽。高密度、低能耗因为AI海量数据传输的需求，对数据中心光互联提出了新要求。
为了满足更加密集的集群需求，已经解决与能耗同时产生的散热问题。数据中心的机架架构也在发生着变化。在AI与AI训练的需求下，现在每一个数据中心都拥有两种网络连接，一种是传统的前端网络，还有一种是用于AI网络连接的后端网络。后端网络将所有GPU连接在一起，形同一台数据中心里的超大计算机，为了满足GPU互联的需求，后端网络的带宽也是前端网络的8-10倍。
针对密集集群的散热问题，传统的风冷技术受限于功耗限制，每个机架只能放1—2台服务器，显然已经不能满足要求。液冷方案随之也流行起来。对应也使单机架上能够放置更多台AI服务器，服务器之间的连接距离变得更短。上述这些变化，也对连接服务器之间的线缆提出了新的要求。
随着能耗问题在数据中心和AI基础设施在规模扩张中问题的凸显，尤其在一年前，伴随着800G容量的增加，业界也开始关注注意收发器的功率问题。其中已有的LPO方案由于互操作性，依赖链路和故障排除能力等技术限制，大大限制了部署热情。据Cignal预测，LPO方案在800GbE的市场份额将不会超过10%。
有业内人士预测：“未来的光通信市场中，AI的影响与驱动将会高于传统的FTTH领域。”从网络中的方方面面归纳来看，大带宽、低延时、低功耗、智能化成为AI时代光网络演进的关键词。
洞察2：大容量低功耗让聪明不烧脑
线性接收光路（LRO）解决方案正在被市场高度关注，仅将DSP保留在光收发器的发射端。其优势在于，仅在发端放置的DSP可以保证光纤上的拥有完美高质量、符合标准的光信号，达到与完整DSP方案一样的效果。此举自然实现了节省功耗的目的，由于LRO方案移除了一半的DSP，因此可以节省一半的DSP功耗，且仍旧保持了非常好的网络性能。
市场上已经出现的针对LRO应用优化的DSP产品已可实现800G光收发器的功耗低于10W，对比使用完整DSP的光收发器，可节省大约40%～50%的功耗。并且不会像LPO解决方案会牺牲网络性能。
对于连接液冷架构下的服务器间的线缆而言，AEC凭借技术上的优势正在被人工智能领域的认可。根据实际测试数据反馈，在连接可靠性上，可比光缆高出一到两个数量级。这就意味AEC电缆将可助力算力利用率的提升，当前利用率低的原因正在于互联，一旦一个节点发生故障或链路断联，传输就要重新进行，导致算力利用率普遍仅为40%～50%。AI行业开始重新重视铜互联与电互联的原因正在于通过AEC对于连接可靠性的大幅提升，从而解决这一症结。
服务器的密度增加，要求线缆具有更好的布线灵活度，也就是要易于弯折，才能不会过多遮挡机柜前面的气流，对散热造成影响。而AEC作为一根铜缆，没有任何光学组件，仅每端都放置了一个基于Credo自有铜DSP技术的Retimer，来负责端到端的信号传输。于是，AEC在现有AI领域机房的布线中，不仅好部署，还拥有极长的生命周期。
AEC还具有低功耗上的优势，其中的DSP都是业界功耗最低的产品，一个400G的AEC的单端功率在5W左右，大约仅为一个400G光模块的50%。
洞察3：新型光纤与AI相互推动
空芯光纤在短时间内发生了巨大革新进步，在技术的提升下，损耗正在成倍下降。反谐振空芯光纤光缆在低衰减上实现巨大突破，已实现C波段<0.1dB/km衰减突破，低于单模光纤0.1397dB/km最小值。相比实芯光纤通过材料掺杂实现全反射导光，空芯光纤基于全新空气导光机理，非线性效应大幅降低，传输时延降低30%以上，可突破实芯光纤的“非线性香农容量极限”与“传输时延极限”两大物理瓶颈。
由于空芯光纤无所谓光谱问题，在理论上可以实现全波段的支持。同样由于空芯的结构，也使得色散几乎不存在，并且没有非线性。
空芯光纤所具备的低损耗、大带宽、低非线性、低时延、低色散和高色散平坦度的多种优点，恰恰与AI时代大带宽、低延时、低功耗、智能化的光网络需求匹配。对于长距离干线传输、数据中心间互联、AI大模型等时延敏感场景的应用具有极大帮助。
在国内市场中，长飞助力中国电信建立全球首个单波1.2T、单向超100T空芯光筑传输系统现网示范；助力中国移动开通了全球首个800G空芯光纤传输技术过验网（广东深圳－东莞），多项技术指标的验证达到国际一流水平；联合中国联开展单波速率高达1.2Tbit/s的空芯光纤通信传输实验，打破了全球10.2km空芯光纤传输单波速率记录，实现了32×1.2Tbit/s传输容量；助力国网信通开展基于空芯光纤的电力长距传输应用验证，取得业界首创的突破性成果。
广泛的落地实践，也促进了业界对于空芯光纤在实际落地部署中的经验积累。例如，如光缆端头采用阳水胶和双层塑料帽隔绝大气、利用带旋转头网套进行布缆减少端帽磨损、熔接点使用炮筒式防水接头盒，让部署过程几乎不引起额外损耗。也验证了我国反谐振空芯光纤在真实工程环境中受牵拉、挤压、水汽、户外熔按等多种条件影响下的性能，已经达到国际第一阵营水平。
国际市场中，微软已经宣布将在未来24个月计划部署15000公里的空芯光纤，用于AI大模型和数据中心连接，扩大网络容量和算力。该公司表示，空芯光纤这项技术无论在速度、带宽还是能效方面都带来了绝对的突破，事实上，它与传统光纤相比有了显著提升。今年OFC上，微软再一次证明了光纤损耗达到了光纤有史以来最低的水平。这种低光纤损耗对于数据中心与数据中心之间的连接至关重要。
趋势：内功外功多元化全面提升
随着全球数字化转型的加速，光通信领域正迎来技术革新与市场需求双重驱动的黄金时代。从超高速网络建设到多元化应用场景的探索，再到全球市场竞争的升级，光通信技术正不断突破传统边界，成为智能化、低碳化和高效化的重要支柱。2024年，光通信企业正通过提升制造精度、拓展应用领域和推动技术进步，以创新实力应对新时代的挑战与机遇，为构建未来智慧社会奠定坚实基础。