>> 光大證券-AI行業(yè)跟蹤報(bào)告之十：光模塊-800G需求釋放，中國(guó)廠商厚積薄發(fā)-230404
| 上傳日期： |
2023/4/4 |
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pdf 共4頁(yè) |
來源： |
光大證券 |
| 評(píng)級(jí)： |
買入 |
作者： |
劉凱,石崎良,朱宇澍 |
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此報(bào)告為加密報(bào)告 |
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AI大模型發(fā)展加速光模塊迭代節(jié)奏，800G光模塊放量或?qū)⒊A(yù)期：根據(jù)Lightcounting2021年的預(yù)測(cè)，800G光模塊將從2025年底開始主導(dǎo)市場(chǎng)，主要原因是AI應(yīng)用等帶來的數(shù)據(jù)流量的增長(zhǎng)，超預(yù)期的數(shù)據(jù)中心帶寬需求以及光模塊廠商技術(shù)的迭代。隨著以chat GPT4為代表的AI大模型問世以及相關(guān)應(yīng)用的快速發(fā)展，AI訓(xùn)練和推理服務(wù)器有望進(jìn)一步推升高速率光模塊的需求。目前頭部云廠商已開始集中測(cè)試和采購(gòu)800G光模塊，我們預(yù)計(jì)800G光模塊出貨量將在23年下半年快速增長(zhǎng)，放量節(jié)奏將超出此前Lightcounting預(yù)期。
AI服務(wù)器促使數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演變，從而提升光模塊需求：普通GPU服務(wù)器一般只要求單卡性能，而在AI訓(xùn)練中，GPU卡間需要大量的參數(shù)通信，模型越復(fù)雜，通信量越大，所以AI服務(wù)器除了要求單卡性能外，還要求多卡間的通訊性能。這促使數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu)由傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)化為脊葉式架構(gòu)，數(shù)據(jù)流量從南北向到東西向轉(zhuǎn)變。葉脊使用所有的互聯(lián)鏈路，每臺(tái)葉交換機(jī)都連接到了脊交換機(jī)上，脊交換機(jī)之間和葉交換機(jī)之間沒有任何互連，相對(duì)于傳統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)而言，減少了設(shè)備尋找或等待連接的需求，從而減少了延遲及流量瓶頸。由于其特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)對(duì)于光模塊的需求得到了提升。
隨著數(shù)據(jù)中心對(duì)于帶寬需求的提升，葉脊架構(gòu)中的光模塊也在持續(xù)升級(jí)之中。速率方面，亞馬遜、谷歌、微軟、Facebook等北美超大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連已經(jīng)在2019~2020年開始商用部署400Gb/s光模塊；國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心正由100Gb/s逐步向400Gb/s過渡。根據(jù)IMT2020（5G）推進(jìn)組預(yù)計(jì)，數(shù)據(jù)中心交換芯片吞吐量預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到51.2Tb/s，2025年之后達(dá)到102.4Tb/s，800Gb/s和1.6Tb/s更高速率將成為實(shí)現(xiàn)高帶寬數(shù)據(jù)交換的重要選擇。
Lightcounting預(yù)測(cè)光模塊市場(chǎng)23年將出現(xiàn)10%下滑，但800G/1.6T光模塊預(yù)計(jì)仍維持高增：根據(jù)LightCounting23年3月發(fā)布的最新報(bào)告，其下調(diào)了2023年以太網(wǎng)光模塊銷售的預(yù)測(cè)，從22年10月預(yù)測(cè)的2%的增長(zhǎng)到現(xiàn)在10%的下降，24-28年的復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)期仍為13%。下降的主要原因是云巨頭Meta公司放緩了數(shù)據(jù)中心的建設(shè)部署，支持元宇宙業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)中心升級(jí)計(jì)劃許多都被擱置或縮小了規(guī)模。但Meta公司確認(rèn)了其建立人工智能基礎(chǔ)設(shè)施，并追趕亞馬遜和谷歌的承諾，目前大多數(shù)400G光模塊使用的場(chǎng)景，接下來將使用800G光模塊。LightCounting并未太多的削減Meta對(duì)400G/800G光模塊的需求預(yù)測(cè)，LightCounting對(duì)1.6T光模塊的出貨量預(yù)測(cè)沒有改變，這些模塊需要滿足谷歌、亞馬遜和微軟運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)中心每年40%帶寬增長(zhǎng)的需求
800GLPO方案或?qū)⒊蔀锳I服務(wù)器集群中最具性價(jià)比方案：LPO(Linear-drive Pluggable Optics)是線性驅(qū)動(dòng)可插撥光模塊，在數(shù)據(jù)鏈路中只使用線性模擬元件，無CDR或DSP芯片的設(shè)計(jì)方案。在OFC 2023上，多家廠商展示了其linear-drive方案，包括Macom、Broadcom和Cisco等公司。相較DSP方案，LPO可大幅度減少系統(tǒng)功耗和時(shí)延（功耗相較DSP可下降接近50%，與CPO的功耗接近），而系統(tǒng)誤碼率和傳輸距離有所犧牲，深度契合目前AI計(jì)算中心的短距離大帶寬低功耗低時(shí)延的數(shù)據(jù)連接需求。建議積極關(guān)注國(guó)內(nèi)光模塊公司在800GLPO方案的進(jìn)展。
國(guó)內(nèi)光模塊廠商彰顯強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力，在800G時(shí)代有望持續(xù)擴(kuò)大份額：根據(jù)Lightcounting，2021年全球前十大光模塊廠商，中國(guó)廠商占據(jù)六席，分別為旭創(chuàng)（與II-VI并列第一）、華為海思（第三）、海信寬帶（第五）、光迅科技（第六）、華工正源（第八）及新易盛（第九）。在800G/1.6T技術(shù)方面，國(guó)產(chǎn)廠商也都有深度布局，未來有望持續(xù)受益800G光模塊需求的放量。在2023年OFC大會(huì)上，各大國(guó)內(nèi)廠商發(fā)布并展示最新800G/1.6T光模塊產(chǎn)品，例如：中際旭創(chuàng)發(fā)布基于5nm DSP和先進(jìn)硅光子技術(shù)的第二代800GOSFPDR8+和2xFR4光通信模塊，以及1.6TOSFP-XDDR8+可插拔光通信模塊；新易盛推出多款800G光模塊，其中基于薄膜鈮酸鋰(TFLN)調(diào)制器的800GOSFPDR8模塊功耗僅為11.2W，是目前業(yè)界最節(jié)能的光模塊；光迅科技首次展出業(yè)界最新的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部高速互聯(lián)1.6TOSFP-XDDR8和800GQSFP-DD800 SR8光模塊。
投資建議：AIGC應(yīng)用加速落地催化超算數(shù)據(jù)中心和智算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)，基于AI服務(wù)器對(duì)于大帶寬、低功耗、低時(shí)延的數(shù)據(jù)連接需求，我們預(yù)計(jì)云巨頭廠商將持續(xù)加大高速率光模塊的采購(gòu)量。建議關(guān)注：（1）光模塊：中際旭創(chuàng)、新易盛、劍橋科技、光迅科技、華工科技；（2）光芯片：源杰科技；（3）光引擎：天孚通信。
風(fēng)險(xiǎn)提示：電信與數(shù)通市場(chǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資不及預(yù)期、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇、硅光等新技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期。
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