Optische Transceiver-Module
Optische Transceiver-Module sind kleine steckbare Bauteile, die elektrische Signale eines Computers in Lichtsignale für Glasfaserkabel umwandeln und umgekehrt. Sie sind das Bindeglied zwischen Rechnern und Glasfasernetzen und damit ein Schlüsselbauteil moderner Rechenzentren.
Computer rechnen mit elektrischem Strom. Über weite Strecken werden Daten aber besser als Licht durch dünne Glasfasern geschickt. Irgendwo muss also aus Strom Licht werden und später wieder Strom. Genau das erledigen optische Transceiver-Module. Der Name setzt sich aus den englischen Wörtern für Sender und Empfänger zusammen, denn beides steckt im selben Gehäuse. Ein solches Modul ist meist so groß wie ein dicker USB-Stick und wird vorne in einen Netzwerkschalter oder eine Rechenkarte gesteckt.
Das Nadelöhr im KI-Rechenzentrum
Ein modernes KI-Modell wird nicht auf einem einzelnen Rechner trainiert, sondern auf tausenden Spezialchips gleichzeitig. Diese Chips müssen ständig Zwischenergebnisse austauschen. Ist die Verbindung zwischen ihnen langsam, warten teure Chips untätig auf Daten. Die Verbindungen entscheiden also mit darüber, wie schnell ein Training fertig wird.
Deshalb kaufen Betreiber von Rechenzentren diese Module in enormen Stückzahlen. Für eine große KI-Anlage rechnet man grob mit mehreren Modulen pro Beschleunigerchip. Bei zehntausenden Chips kommen so schnell hunderttausende Module zusammen. Weil ein schnelles Modul mehrere hundert bis über tausend Euro kostet, ist das ein Milliardenmarkt.
Für Anleger ist der Bereich deshalb interessant. Hersteller wie Coherent, Lumentum, Innolight oder Eoptolink gelten als indirekte Profiteure des KI-Booms. Ihre Umsätze hängen daran, wie viele neue Rechenzentren gebaut werden.
Vom Stromimpuls zum Lichtblitz
Im Modul sitzen zwei Hälften. Auf der Sendeseite steuert ein Treiberchip eine winzige Laserdiode an. Sie blinkt viele Milliarden Mal pro Sekunde und schickt das Licht in die Glasfaser. Auf der Empfangsseite wandelt eine Fotodiode ankommendes Licht wieder in schwache Stromsignale um, die ein Verstärker aufbereitet.
Um mehr Daten durch dieselbe Faser zu bekommen, nutzt man zwei Tricks. Erstens sendet man mehrere Farben gleichzeitig durch eine Faser, die am Ziel wieder getrennt werden. Zweitens kodiert man pro Lichtblitz nicht nur an oder aus, sondern mehrere Helligkeitsstufen. Heute üblich sind Module mit 800 Gigabit pro Sekunde, 1600 Gigabit sind im Kommen. Zum Vergleich: Ein guter Heimanschluss liefert etwa ein Gigabit.
Ein häufiger Irrtum ist, das Modul sei einfach ein Stecker. Tatsächlich steckt darin eigene Elektronik, die das Signal aufbereitet und Übertragungsfehler korrigiert. Diese Elektronik verbraucht Strom und erzeugt Wärme. Bei zehn bis zwanzig Watt pro Modul und hunderttausenden Modulen wird daraus ein ernstes Kühlungsproblem. Deshalb arbeitet die Branche an der sogenannten Co-Packaged Optics, bei der die Optik direkt neben den Rechenchip wandert.
Vom Router zuhause bis zur Meldung im Wirtschaftsteil
Wer einen Glasfaseranschluss zuhause hat, benutzt bereits eine sehr einfache Form dieser Technik. Im Anschlussgerät an der Wand sitzt ein kleiner optischer Sender und Empfänger. Auch das Internetkabel unter dem Atlantik endet an beiden Küsten in optischer Technik, nur in deutlich größerem Maßstab.
In den Nachrichten taucht der Begriff meist in Quartalsberichten auf. Dort ist dann von starker Nachfrage nach 800G-Modulen die Rede oder von Lieferengpässen bei Laserdioden. Solche Meldungen sind ein Frühindikator: Sie zeigen, wie viel Rechenzentrumskapazität in den nächsten Monaten tatsächlich ans Netz geht. Wer die Zahlen liest, sollte auf die genannte Datenrate achten, denn ältere Module mit 400 Gigabit erzielen deutlich geringere Preise.