通信行業(yè)2024上市公司見面會暨春季策略會：全球算力共振國內(nèi)新連接開啟

證券研究報告全球算力共振，國內(nèi)新連接開啟行業(yè)評級：增持姓名：王彥龍（分析師）郵箱：wangyanlong@姓名：黎明聰（分析師）通信行業(yè)圍繞算力和新連接尋找投資機會北美AI大廠均在加速算力集群的迭代，以滿足更大、更多模模型的海量需求，相應光電互聯(lián)的重要性也在提升。國內(nèi)廠商在2024年開始了更大規(guī)模的AI基建投資，尤其是應用的出現(xiàn)導致推理需求暴增。中東、歐洲等其他區(qū)域也開始有重要算力需求。芯片、服務(wù)器、交換機、光模塊等算力基礎(chǔ)設(shè)施會成為基建的重心。技術(shù)推動需求/供給結(jié)構(gòu)性變化新的場景培育新的連接機會衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的標準化進程在加快，通信應用是衛(wèi)星最大的應用領(lǐng)域；骨干城域網(wǎng)絡(luò)的升級和超大型算力帶來DCI需求的旺盛，傳風險提示請參閱附注免責聲明1ICONTENTS02技術(shù)推動需求/供給結(jié)構(gòu)性變化請參閱附注免責聲明2請參閱附注免責聲明32024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會NVDAGB2002024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會?光模塊數(shù)量和比例取決于不同組網(wǎng)方式和計算單元，差異較大，最終整體需求取決于不同組合的銷售占比情況，總請參閱附注免責聲明4GoogleTPUv4TPUv5?谷歌自研TPU系列作為訓練芯片，其中其2023年6.?2020年開始部署TPUv?一個TPUv4Package有16個OSFP連接口，作為外部的ICI互聯(lián)。，），圖：TPUv4封裝形態(tài)圖：1個4096集群里64個機柜中的8個圖示數(shù)據(jù)來源：谷歌請參閱附注免責聲明5數(shù)據(jù)來源：谷歌GoogleOCSMEMs136*136?谷歌OCS交換機成為Palomar，擁有136*136個端圖：OCS實際架構(gòu)群數(shù)據(jù)來源：谷歌圖：OCS原理圖請參閱附注免責聲明6AWS:Trainium2DTorus、Neu?AWSTrainium是AWS專門為超過1000億個參數(shù)模型的深度學習訓練打造的第二代機器學習(ML)加速器。?每個加速器包括2個NeuronCore，具備32GBHBM內(nèi)存，提供190TFLOPS的FP16/BF16，380INT8?卡間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)采用NeuronLink-v2，類似于NVLink，互聯(lián)速率達到384GB，比A100300GB要高。圖：大模型時代算力需求增長超越摩爾定律圖：Trn1/Trn1n服務(wù)器內(nèi)卡間互聯(lián)采用2DTorus拓撲結(jié)構(gòu)請參閱附注免責聲明7AWS:TrainiumH100、A100、TrainiumEC2UltraClusters表：不同類型AI芯片組網(wǎng)情況UltraClusterAIAccelaratorNetworking總算力A10010000400Gb/s3EflopsH100200003200Gb/s20EflopsTrn1Trainium30000800Gb/s或6Eflops請參閱附注免責聲明8?Meta自研的MTIA芯片當前僅使用100G總帶寬，而卡間互聯(lián)還是使用PCIEGEN4。?也可以看到，在云廠商中8個A1表：Meta的MITA推理服務(wù)器目前采用100G網(wǎng)卡數(shù)據(jù)來源：MTIA數(shù)據(jù)來源：MTIA請參閱附注免責聲明9IntelGaudi22.4T82.4T?如果構(gòu)建成二層、三層400G網(wǎng)絡(luò)集群則對應卡：4圖：8-OAM的Gaudi服務(wù)器需要2.4T接入帶寬數(shù)據(jù)來源：Baudi2白皮書圖：8-OAM的Gaudi服務(wù)器需要6個QSFP-DD口數(shù)據(jù)來源：Baudi2白皮書請參閱附注免責聲明10?昇騰910B作為AI處理器，是構(gòu)成AtlasAtlas900PoD通過集成昇騰910圖：華為昇騰計算產(chǎn)品數(shù)據(jù)來源：華為官網(wǎng)表：Atlas900PoD技術(shù)參數(shù)Atlas900PoD型號:9000.最多256個DDR4內(nèi)存插槽，支持.單根內(nèi)存條容量支持32GB/64GBAI處理器本地存儲RAID支持支持RAID0/1.交流:6路3+3電源:380V,32A.直流:4路2+2電源:380V,32A散熱方式液冷(工作海拔高度:≤1800m符合ASHRAEClassA2/A3/A4)(H*W*D).機柜尺寸.機柜帶包裝運輸尺寸:2410mm×980mm×1455mm(機柜運輸狀態(tài)，不包含造型門，風液換熱器)數(shù)據(jù)來源：華為官網(wǎng)請參閱附注免責聲明11800????含光800采用平頭哥自研架構(gòu)，通過軟硬件協(xié)同設(shè)計實現(xiàn)性能突破。平頭哥自主研發(fā)的人工智能芯片軟件開發(fā)包，讓含光800芯片在開發(fā)深度學習應用時可以獲得高吞吐量和低延遲的圖：含光800NPU/NPU核架構(gòu)圖數(shù)據(jù)來源：平頭哥官網(wǎng)圖：含光800核心參數(shù)數(shù)據(jù)來源：平頭哥官網(wǎng)請參閱附注免責聲明12請參閱附注免責聲明131.6TAI1.6T2024H21.6T?傳統(tǒng)數(shù)通市場受益于交換機芯片3年一代的升級周期，速率端口基本上3年升級一倍；?受益于AI芯片的快速迭代和上量，預計端口速率升級翻倍的圖：預計2024H2和2025年將開始出現(xiàn)1.6T端口需求圖：谷歌在論文中預計2024年開始會出現(xiàn)1.6T光模塊的需求數(shù)據(jù)來源：MissionApollo:Landin請參閱附注免責聲明1.6T?國內(nèi)眾多廠商在2024年OFC上展出了1.6T光模塊，頭部廠商研發(fā)領(lǐng)先優(yōu)勢較為明顯。表：OFC2023上200G/Lane供應鏈逐漸成熟核心物料供應廠商產(chǎn)品激光器芯片CoherentSumitomoLumentumSemtechBroadcom200GUncooledEMLDSP芯片Ciena1.6TWaveLogic6Extreme(WL6e)MarvellBroadcom模塊OSFP-XDDR8OSFP-XDDR8+可插拔光通信模塊OSFP-XDDR8OSFP-XDDR8CoherentOSFP-XDDR8SenkoAdvancedComponentsOSFP-XDDR8CredoColorChipMultilane,數(shù)據(jù)來源：訊石，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明圖：傳統(tǒng)光模塊方案（左）vs硅光光模塊（中）及硅光芯片（右）表：我們預計硅光技術(shù)在800G模塊中滲透將明顯上升電口速率光口速率4通道8通道1.6TOSFP-XD硅光數(shù)據(jù)來源：ICCSZ，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明16表：硅光在集成度、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、良率、成本等都具有優(yōu)勢表：硅/SOI襯底價格便宜且晶圓尺寸更大類別硅光傳統(tǒng)lnP晶圓尺寸8-12’2-3’工藝精度65nm-250nm0.3-0.5um集成度耦合器、波導、調(diào)制器、和波器、探測器、分束器、Driver、LA、CDR單片集成難實現(xiàn)高密度集成工廠維護代工生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈成熟相對不成熟芯片良率>80%<40%成本量大可以很低受限于良率和固定開支數(shù)據(jù)來源：ICCSZ，博創(chuàng)科技，國泰君安證券研究GaAsSOI襯底價格（$/cm2）4.551.650.2功能晶圓價格（$/cm2）33.9527.160.2最大尺寸（mm）150200450450數(shù)據(jù)來源：ICCSZ，博創(chuàng)科技，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明17硅光：自研芯片將有較大領(lǐng)先優(yōu)勢，LPO有望助推硅光方案圖：部分具有自研硅光芯片能力的模塊廠商數(shù)據(jù)來源：國泰君安證券研究注：Intel在2023年將模塊業(yè)務(wù)給予Jabil進行運營圖：Lightcounting預計硅光市場份額將持續(xù)提升數(shù)據(jù)來源：Lightcounting請參閱附注免責聲明18LPO：整體具備功耗、時延、成本收益?功耗和成本收益：一般光模塊的功耗大約占整機功耗片ASIC，預計將降低設(shè)備整體功耗（7nmDSP，功耗占到了整個模塊功耗的50%左右從而節(jié)省電費。?時延收益：單通道比DSP方案節(jié)約~100ns，比模擬CDR方案節(jié)約~10ns。圖：LPO主要是將光模塊側(cè)DSP功能讓渡給交換機芯片側(cè)圖：LPO電芯片側(cè)主要供應商數(shù)據(jù)來源：國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明19因LPO：有望與DSP方案共存，應用在NIC-Switch等接入層級?Marvell認為LPO適合Hostside鏈路較短、損耗減小的場景，例如SR；而DSP則可以覆蓋SR\DR\FR?Marvell認為LPO方案有望與DSP方案共存，主要應用場景在距離較短的服務(wù)器到TOR交換機層級。圖：LPO模塊主要應用在SR場景圖：Marvell認為LPO可用在TOR接入層請參閱附注免責聲明20LPO：互聯(lián)互通、端口性能差異、標準仍待完善是當前發(fā)展的一些瓶頸?實際中，不同Vendor制造的交換機可能存在電性能的差異圖：不同Vendor的交換機、交換機不同端口都有差異數(shù)據(jù)來源：訊石研討會，Lightcounting，阿里巴巴，華為海思請參閱附注免責聲明21CPO：光電共封減少單位功耗，提高互聯(lián)帶寬?光模塊是通信、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換與收發(fā)的分立器件，與交換機芯片分開。?CPO將光模塊中的光學部分（光引擎）拉近，以解決高速電信號傳輸距離遠帶來的功耗更大、帶寬較低的問題。圖：CPO是通信技術(shù)中進一步的“光進銅退”圖：單位帶寬密度和單位帶寬能耗是CPO比較好的優(yōu)勢數(shù)據(jù)來源：Perspectiveonthefutureofsiliconphotonicsandelectronics請參閱附注免責聲明22CPO：國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈可以參與的價值量不一定縮小2024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會?一是聯(lián)合交換機芯片、高頻基板做CPO整體封裝，即PCB板上面高頻載板的部分；二是不包括交換機芯片，僅做Optics、DSP、TIA、Driver及光學部分的封裝，地位、能力與光模塊沒有太大差異；三是僅做Optics代工封裝，價值量預計是光模塊的60%。圖：光模塊企業(yè)的參與可能性光模塊企業(yè)-可能性1（CPO光模塊+交換機芯片+封裝高頻載板）光模塊企業(yè)-可能性2（僅CPO光模塊）光模塊企業(yè)-可能性3（僅CPO光引擎）數(shù)據(jù)來源：AVGO，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明231光芯片：國內(nèi)廠商迎來重要全球化窗口期圖：200G/通道將成為下一個代際數(shù)據(jù)來源：COBO協(xié)會1光芯片：大功率光源需求量提升，起跑線相近突破可能性更大?CWDFB廣泛應用于外耦合光源的硅光模塊中，除了Intel，絕大部分光模塊廠商采用?我們預計2024年硅光模塊在800G占比有望提升，將帶動CW大功率光源的需求量發(fā)展。?CW光源國內(nèi)外光芯片廠商基本處于同一起跑線，我們認為國產(chǎn)突破的可能性更大。數(shù)據(jù)來源：源杰科技，光通信女人請參閱附注免責聲明25材料類型長度/mm芯片損耗/材料類型長度/mm芯片損耗/3dB帶寬/GHz半波電壓/V直流消光比SiPh硅光4504磷化銦5653傳統(tǒng)LN353-5薄膜LN100/80/454.4/2.3/1.4薄膜LN2707.4/5.1?薄膜鈮酸鋰是一種高帶寬的材料，可以支持80?硅光的帶寬到達單通道200G/lane難度大，傳統(tǒng)方案帶寬到單通道200G難度也接近極限（EMLTFLN的上限可以更高。圖：薄膜鈮酸鋰功耗可以比硅光更低圖：鈮酸鋰調(diào)制性能好，薄膜化后尺寸與硅請參閱附注免責聲明26請參閱附注免責聲明271傳輸網(wǎng)：長距離通信景氣度上行?微軟星際之門的計劃出爐，百萬級GPU是部?新時代光傳輸網(wǎng)絡(luò)作為算力底座，根本是需數(shù)據(jù)來源：微軟請參閱附注免責聲明28傳輸網(wǎng)：相干光模塊、光放大器等模塊期間受益圖：各種規(guī)格的相干光模塊和業(yè)務(wù)光模塊、業(yè)務(wù)板塊圖：光放大器板塊圖：光放大器圖：合分波板塊圖：光交叉板及光背板圖：合分波板塊數(shù)據(jù)來源：中興400G白皮書，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明29衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)：下一代通信的基礎(chǔ)之一2024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會?傳統(tǒng)地面通信可以解決移動用戶、固定用戶（數(shù)據(jù)來源：中國移動研究院，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明30衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的標準化進程在加快，國際組織以3GPP為主，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的標準化進程在加快，國際組織以3GPP為主，???行業(yè)投入現(xiàn)金流有望拓寬降本增效技術(shù)革新更加明確用戶數(shù)量、體驗快速提升垣信公司是G60星鏈實施的核心企業(yè)，其打造的“商業(yè)低軌寬垣信公司是G60星鏈實施的核心企業(yè)，其打造的“商業(yè)低軌寬請參閱附注免責聲明31衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)：載荷、組件和信關(guān)站是核心2024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會?星上處理是指基站部署于空間段，在衛(wèi)星上進行數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)以及數(shù)據(jù)處理，才能進行衛(wèi)星組網(wǎng)，更有意義；透明轉(zhuǎn)發(fā)?T/R芯片被集成在T/R組件中，負責信號的發(fā)射和接收并控制信號的幅度和相位。相控陣天線是通過控制陣列天線中輻?衛(wèi)星通信需要地面接收站，其中核心網(wǎng)主要作為用戶注冊管理等的應用，未來衛(wèi)星用戶增加有望帶動地面站點的建設(shè)圖：相控陣天線&TR組件數(shù)據(jù)來源：太空安全，鋮昌科技，銀河航天請參閱附注免責聲明325G-A：國內(nèi)商用開啟，通感一體助力低空經(jīng)濟2024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會?中國移動日前公布首批100個5G-A網(wǎng)絡(luò)商用城市名單，并計劃年內(nèi)將商用范圍擴展至全?通感一體化技術(shù)是5G-A的新增能力，即將通信、感知、算力等能力融合管理的技術(shù)，讓通信基站在提供蜂窩寬帶通信能力的同時，疊加了感知功能，可對周邊的無人機、汽車或輪船等物體進行探測跟蹤，對圖：5G-A商用演進請參閱附注免責聲明33請參閱附注免責聲明34重點公司盈利預測及估值41.243.4資料來源:wind，國泰君安證券研究請參閱附注免責聲明35風險提示2024國泰君安上市公司見面會暨春季策略會?外部環(huán)境變化導致AI產(chǎn)業(yè)鏈安全風險：AI全球產(chǎn)業(yè)鏈融合交織程度較深，外部環(huán)境政策走向?qū)^多公司的采購、海外業(yè)?海外需求復蘇不及預期：部分企業(yè)經(jīng)營設(shè)計全球范圍，甚至海外收入占比較高，存在多種原因