L’espansione dei data center dedicati all’intelligenza artificiale sta trasformando anche il mercato dei semiconduttori destinati alle infrastrutture di rete. Tra i componenti che stanno assumendo un’importanza crescente figurano i microcontrollori (MCU) per moduli ottici, diventati essenziali per il funzionamento dei collegamenti ad altissima velocità. Parallelamente all’aumento della domanda di moduli da 800G e 1.6T, cresce anche quella di questi chip specializzati, con i produttori cinesi che stanno cercando di conquistare nuove quote di mercato in un settore sempre più competitivo.
La sfida dei microcontrollori per moduli ottici
Il boom degli investimenti nei data center AI ha trasformato gli MCU per moduli ottici in uno dei segmenti più dinamici del mercato dei semiconduttori. Secondo le informazioni diffuse dalla fonte, i prezzi di questi componenti sono aumentati di circa il 40% dall’inizio dell’anno, mentre diverse aziende cinesi hanno già annunciato rincari compresi tra il 15% e il 20% per i prodotti destinati alle comunicazioni. Alcuni modelli specializzati hanno registrato incrementi superiori al 50%.
La crescita della domanda è strettamente collegata all’aumento delle spedizioni di server dedicati all’intelligenza artificiale, che richiedono un numero sempre maggiore di moduli ottici ad alte prestazioni. Questa situazione ha provocato una riduzione della disponibilità di MCU dedicati, spingendo anche aziende estere attive nei settori AI e delle comunicazioni ottiche ad avviare acquisti su larga scala di chip prodotti in Cina.
Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, l’MCU non gestisce direttamente il flusso principale dei dati. Il suo ruolo è quello di controller di gestione del modulo ottico, monitorando parametri fondamentali come temperatura, tensione, corrente del laser e potenza ottica trasmessa e ricevuta. Inoltre, controlla l’attivazione del laser, le modalità di risparmio energetico, il reset del modulo e la sequenza di alimentazione.
Espansione dei data center AI e boom della domanda 800G/1.6T
L’arrivo dei moduli ottici da 800G e 1.6T ha modificato profondamente anche le caratteristiche richieste agli MCU. La maggiore complessità del firmware impone capacità superiori di memoria Flash e SRAM, oltre al supporto per sistemi dual-bank che consentono aggiornamenti online e procedure di recupero in caso di errore.
Allo stesso tempo cresce il numero delle interfacce da gestire. Oltre al tradizionale I2C, i nuovi microcontrollori devono supportare protocolli come MDIO, SPI e I3C, oltre alla compatibilità con linee di alimentazione a 1,8 volt. Diventano inoltre fondamentali periferiche analogiche più sofisticate, in grado di garantire elevata precisione nelle misurazioni attraverso convertitori ADC e DAC, oltre a comparatori sempre più rapidi. Tutti elementi indispensabili per mantenere stabile il funzionamento dei moduli ad alta densità di potenza utilizzati nei moderni data center.
Gli MCU svolgono inoltre funzioni essenziali per assicurare l’operatività continua delle infrastrutture AI, come la gestione degli aggiornamenti firmware, il recupero tramite memoria dual-bank, la registrazione degli errori, il secure boot e l’autenticazione dei moduli, caratteristiche ormai richieste nei sistemi operativi attivi 24 ore su 24.
GigaDevice e Nations Technologies guidano il mercato optical module MCUs
Tra i produttori cinesi, GigaDevice viene indicata come l’azienda con il portafoglio di MCU per moduli ottici più ampio del Paese. La società ha avviato lo sviluppo di queste soluzioni già nel 2018 e aveva raggiunto 10 milioni di unità spedite entro il 2022. Di recente ha ampliato l’offerta con la serie GD32E512, progettata per i moduli ad alta velocità e basata su architettura Arm Cortex-M33 a 120 MHz con supporto I3C, oltre alla famiglia GD32E252 dedicata ai moduli di fascia medio-bassa.
Anche Nations Technologies ha fatto il proprio ingresso in questo segmento con il microcontrollore N32H493, sviluppato specificamente per i moduli ottici e caratterizzato dal supporto a più tensioni operative e da periferiche analogiche avanzate.
Secondo gli osservatori del settore, il mercato cinese degli MCU per moduli ottici ha ormai completato gran parte del processo di localizzazione produttiva. Questo permette ai produttori nazionali di confrontarsi sempre più direttamente con aziende internazionali come Analog Devices e STMicroelectronics, proprio mentre il comparto si prepara all’evoluzione dai moduli 800G verso le future soluzioni 1.6T e 3.2T co-packaged optics.
Fonte: Pandaily
