1、800G 時代已來,高景氣周期開啟
1.1、光模塊:由產品升級驅動的周期成長性行業
光模塊是光纖通信中的核心組成部分,實現光信號傳輸過程中光電轉換和電光轉 換功能。光模塊工作在 OSI 模型的物理層,主要由光電子器件(光發射器、光接 收器)、功能電路和光接口等部分組成,主要作用是實現光纖通信中的光電轉換和 電光轉換功能。光芯片是光(guang)模塊的核心元件,基于激光(guang)的受激輻射(she)原(yuan)理(li)完成光(guang)電(dian) 轉(zhuan)換功能:處于基態(穩態)的原(yuan)子(zi)在外(wai)來輻射(she)光(guang)(由(you)電(dian)/光(guang)泵浦源產生(sheng))作用下 先受激吸收躍遷到(dao)高能級(ji)(不穩態),再通(tong)過合(he)適的能級(ji)系統形成粒子(zi)數反轉(zhuan),躍 遷到(dao)基態,實現受激輻射(she),發出光(guang)子(zi)和外(wai)來光(guang)子(zi)的頻率、傳播方向、偏(pian)振、相位(wei) 等均相同,從而產生(sheng)窄譜寬、高功率、強定向性的激光(guang)。
光(guang)(guang)模塊(kuai)處于產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業鏈中(zhong)游,上(shang)游是(shi)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)與(yu)光(guang)(guang)器件廠商(shang),下(xia)(xia)(xia)(xia)游主(zhu)(zhu)要應用于電信市場(chang) 和數通(tong)市場(chang)。目前光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)與(yu)光(guang)(guang)器件國產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)化(hua)程度較低,國內(nei)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)多為無源器件、低 速率(lv)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),根據 ICC 預測,2021 年(nian)我國 25G 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)國產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)化(hua)率(lv)約 20%,25G 以 上(shang)光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)國產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)化(hua)率(lv)僅(jin) 5%。高(gao)速率(lv)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)多為國外頭(tou)部廠商(shang)如博通(tong)等壟斷,因此上(shang)游 光(guang)(guang)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)成(cheng)(cheng)本占比(bi)較高(gao)。根據頭(tou)豹研究院數據,光(guang)(guang)器件在光(guang)(guang)模塊(kuai)成(cheng)(cheng)本占比(bi)超過(guo) 70%, 主(zhu)(zhu)要來自(zi) TOSA 與(yu) ROSA 組件。下(xia)(xia)(xia)(xia)游主(zhu)(zhu)要客(ke)戶包(bao)括設備商(shang)、運營(ying)商(shang)以及(ji)互聯(lian)網(wang)云 廠商(shang),市場(chang)份額集(ji)中(zhong),客(ke)戶議(yi)價能力較強(qiang)。在上(shang)下(xia)(xia)(xia)(xia)游的(de)(de)擠壓(ya)下(xia)(xia)(xia)(xia),光(guang)(guang)模塊(kuai)行業競爭 較為激烈,產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)量(liang)價隨產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)升(sheng)級(ji)周期性變動。出(chu)(chu)貨量(liang)方面(mian),新(xin)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)導入(ru)階段出(chu)(chu)貨 量(liang)較少,升(sheng)級(ji)中(zhong)期出(chu)(chu)貨量(liang)開始爆發式增長,后期成(cheng)(cheng)熟產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)需求逐漸(jian)下(xia)(xia)(xia)(xia)降。價格(ge) 方面(mian),產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)價格(ge)以每年(nian) 17%-18%的(de)(de)平均幅度下(xia)(xia)(xia)(xia)降,尤其是(shi)新(xin)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)出(chu)(chu)貨量(liang)達到(dao)高(gao)水(shui) 平后,標準化(hua) ASP 通(tong)常迎(ying)來大(da)幅下(xia)(xia)(xia)(xia)滑,根據 Lightcounting 統計,2018 年(nian)標準化(hua) 產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)價格(ge)同比(bi)下(xia)(xia)(xia)(xia)跌 37%,打破了(le) 2011 年(nian)創(chuang)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)下(xia)(xia)(xia)(xia)跌 33%的(de)(de)紀(ji)錄。
因此,我們判斷(duan)光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)是(shi)典型的(de)由產(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)驅動的(de)周期(qi)成長(chang)性行業,判斷(duan)行業景 氣(qi)度的(de)關鍵(jian)是(shi)產(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)階(jie)段。光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)種類多、升(sheng)級(ji)快,不同應用場景對(dui)傳輸(shu)距(ju)離(li)、 帶寬等性能有(you)不同要求(qiu),流量(liang)高速增長(chang)帶來的(de)帶寬壓力驅動高速率(lv)光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)率(lv)先在 數(shu)據中(zhong)心部署,電信市(shi)場產(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)壓力相對(dui)較(jiao)小。技術成熟周期(qi)推動數(shu)通市(shi)場光 模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)以 5 年(nian)(nian)左(zuo)右(you)的(de)升(sheng)級(ji)周期(qi)迭代(dai):2015 年(nian)(nian)以前,數(shu)據中(zhong)心光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)以 10G、40G 為(wei) 主;2016 年(nian)(nian),25G、100G 光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)開始部署,2019 年(nian)(nian)開始大規模(mo)(mo)(mo)(mo)放量(liang);2019 年(nian)(nian)光 模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)進入后(hou) 100G 時代(dai),上層交換(huan)機(ji)光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)速率(lv)開始向 200G/400G 升(sheng)級(ji)。2022 年(nian)(nian), 200G、400G 產(chan)(chan)品大規模(mo)(mo)(mo)(mo)放量(liang),800G 光模(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)進入導入階(jie)段。
1.2、800G 新產品周期開啟,迎來行業新一輪高景氣
上游交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)已突(tu)(tu)破(po):交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)升級(ji)是光(guang)模塊(kuai)(kuai)升級(ji)的(de)基(ji)礎條件,800G 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji) 及芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)市場技術逐漸成熟(shu),51.2Tbps 芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)已突(tu)(tu)破(po),800G 光(guang)模塊(kuai)(kuai)升級(ji)確(que)定性強。 回(hui)顧交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)及光(guang)模塊(kuai)(kuai)部(bu)(bu)署歷程,交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)升級(ji)是光(guang)模塊(kuai)(kuai)升級(ji)部(bu)(bu)署的(de)先行條 件:2014 年(nian)首款 100G 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(Tomahawk)送(song)樣,2016 年(nian) 100G 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)開始規模部(bu)(bu)署;2017 年(nian) 12 月(yue)首款 400G 芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(Tomahawk3)送(song)樣,2019 年(nian) 12 月(yue)推出 Tomahawk4(支(zhi)持(chi)雙倍端(duan)(duan)口和容(rong)量(liang)),2020 年(nian)起 200G 和 400G 光(guang)模塊(kuai)(kuai)開始上量(liang)。 目前多款 800G 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)已發(fa)布,800G 光(guang)模塊(kuai)(kuai)有望開始規模部(bu)(bu)署。交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian) 分為自研(yan)與(yu)(yu)商用兩種,自研(yan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)中思(si)科的(de) Silicon One G100 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)支(zhi)持(chi) 25.6T 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)能(neng)(neng)力(li),提(ti)供(gong)(gong) 32 個(ge) 800G 端(duan)(duan)口,總交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)能(neng)(neng)力(li)達 25.6T,每(mei)個(ge)端(duan)(duan)口也可以拆成 8 × 100G 或者 2×400G 應用。商用交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)廠商主(zhu)要包(bao)括博通(tong)、Mellanox、Barefoot 和 Innovium,均可提(ti)供(gong)(gong) 25.6T 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian),其中博通(tong)的(de) Tomahawk5 和 Mellanox 的(de) Spectrum-4 速(su)率高達 51.2Tbps。從交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)來看(kan),思(si)科、新華三與(yu)(yu) Mellanox 均于 2022 年(nian)發(fa)布 800G 交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),800G 光(guang)模塊(kuai)(kuai)部(bu)(bu)署勢在必行。
行(xing)業標(biao)準(zhun)逐漸落(luo)地(di),主要供應商(shang)已(yi)發布樣品(pin)并具備大規(gui)模量(liang)(liang)產(chan)能力。國內外多個(ge) 標(biao)準(zhun)化組(zu)織競相(xiang)開展 800 Gbit/s 的(de)標(biao)準(zhun)化工(gong)作,IEEE802.3 工(gong)作組(zu)、OIF、IPEC(國 際(ji)光(guang)電(dian)委員會)等組(zu)織已(yi)對(dui) 800Gb/s 直調直檢和(he)相(xiang)干方案進行(xing)立(li)項(xiang),啟動 800 Gbit/s 相(xiang)關規(gui)范的(de)制(zhi)訂工(gong)作,對(dui) 800 Gbit/s 光(guang)模塊(kuai)的(de)應用(yong)場景、接口規(gui)格等進行(xing)了定義(yi); 800G Pluggable MSA 已(yi)先后發布面向(xiang)低成(cheng)(cheng)本、100 m 傳輸(shu)距(ju)(ju)離(li)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de) 8×100 Gbit/s PSM8 以及面向(xiang)2 km傳輸(shu)距(ju)(ju)離(li)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)4×200 Gbit/s FR4規(gui)范;由(you)Cisco、Broadcom、 Juniper、Intel 等組(zu)成(cheng)(cheng)的(de)光(guang)模塊(kuai) MSA 工(gong)作組(zu)制(zhi)定了第一個(ge) 800G QDFP 雙重密度可 插拔(ba)光(guang)模塊(kuai)的(de)標(biao)準(zhun),定義(yi)了 800G 光(guang)模塊(kuai)的(de)尺寸(cun) QSFP-DD800。主要供應商(shang)已(yi)具備 800G 量(liang)(liang)產(chan)能力:2020 年(nian),華為即(ji)發布業界首個(ge) 800G 可調超(chao)高速光(guang)模塊(kuai);中際(ji)旭 創保(bao)持行(xing)業領先,推出(chu) 800G OSFP 和(he) QSFP-DD800 光(guang)模塊(kuai)產(chan)品(pin)線,可實現 100m – 2km 的(de)傳輸(shu)距(ju)(ju)離(li),2023 年(nian)批(pi)量(liang)(liang)出(chu)貨(huo);新易盛等廠商(shang)也具備 800G 規(gui)模量(liang)(liang)產(chan)能力。
800G 新(xin)(xin)產(chan)(chan)品周期增長彈性(xing)大(da)(da)(升(sheng)級路徑(jing)統(tong)一)、確定(ding)性(xing)強(qiang)(qiang)(已批(pi)量(liang)出(chu)貨(huo))。后 100G 時(shi)代,全球云廠(chang)(chang)商光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai) 200G/400G 升(sheng)級路徑(jing)顯著分化,驅動(dong)數(shu)通市場(chang)產(chan)(chan)品周期 熨平;800G 產(chan)(chan)品升(sheng)級路徑(jing)統(tong)一,部(bu)署速度(du)有望(wang)超過 400G,光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)市場(chang)未來(lai)(lai)具有 更強(qiang)(qiang)的(de)升(sheng)級彈性(xing)與(yu)更大(da)(da)的(de)增長空間。根據 MSA 發(fa)布(bu)的(de) 800G 光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)白皮書(shu),TORServer 層采(cai)用(yong) 200G AOC 時(shi),上層需要部(bu)署 800G 光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)。可用(yong)性(xing)、系(xi)統(tong)成本方(fang) 面, 800G 產(chan)(chan)品同樣優于(yu) 400G,可以在(zai) 1U 的(de)外形尺寸中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong) 25.6Tbps 的(de)芯片, 對(dui)外 32 個 800Gbps 端口(kou),每(mei)比特成本將優于(yu)同等的(de) 400Gbps。根據 Dell'Oro 預 測,800G 光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)滲透速率(lv)有望(wang)高于(yu) 400G,到(dao) 2025 年在(zai)數(shu)據中(zhong)(zhong)心交換(huan)機端口(kou)中(zhong)(zhong)將 超過 25%。AI 需求(qiu)爆發(fa)加速 800G 光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)布(bu)局,北美大(da)(da)客(ke)(ke)戶已開始批(pi)量(liang)采(cai)購,新(xin)(xin) 增 AI 大(da)(da)客(ke)(ke)戶英偉達(da)帶來(lai)(lai)業(ye)績新(xin)(xin)驅動(dong),800G 升(sheng)級確定(ding)性(xing)強(qiang)(qiang);且行業(ye)競爭格(ge)局穩(wen)定(ding), 頭(tou)部(bu)廠(chang)(chang)商繼續引領(ling)行業(ye)發(fa)展(zhan),光(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)龍頭(tou)中(zhong)(zhong)際旭創(chuang)已率(lv)先拿到(dao)英偉達(da)、谷歌等海 外客(ke)(ke)戶 800G 批(pi)量(liang)訂單,開啟(qi)量(liang)產(chan)(chan)第一年。
2、AI 算力底座,迎云需求共振
2.1、AI 浪潮催化算力需求爆發,800G 光模塊顯著受益
ChatGPT 掀起(qi) AI 浪潮催(cui)化(hua)算力基(ji)礎(chu)(chu)設施建設,數通光模(mo)塊市場(chang)迎來(lai)新一(yi)輪(lun)行(xing)(xing)業(ye) 高(gao)景(jing)氣。2022 年 11 月(yue) 30 日,OpenAI 發布 ChatGPT,5 天內用(yong)(yong)(yong)戶(hu)突破百萬(wan)大(da)關(guan), 月(yue)訪問(wen)量(liang)達(da)(da) 2100 萬(wan)人次,截至 2023 年 1 月(yue)末,其月(yue)活用(yong)(yong)(yong)戶(hu)已經突破 1 億(yi),遠遠 快于(yu)其他消費級應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)程(cheng)序。根據 Sensor Tower 的數據,TikTok 達(da)(da)到 1 億(yi)用(yong)(yong)(yong)戶(hu)用(yong)(yong)(yong)時 9個月(yue),Instagram 用(yong)(yong)(yong)時30個月(yue)。World of Engineering的報(bao)告顯示,Meta(Facebook)、 Twitter、iTunes 達(da)(da)到 1 億(yi)用(yong)(yong)(yong)戶(hu)的時間分別為(wei) 54 個月(yue)、60 個月(yue)、78 個月(yue)。目前 AIGC 仍然以文字為(wei)主(zhu),隨著圖片、音視頻等形式的加入,將帶(dai)來(lai)流量(liang)的爆發式增長。 AI 需(xu)要數字基(ji)礎(chu)(chu)設施提供算力支持進(jin)行(xing)(xing)訓(xun)練與模(mo)型(xing)優化(hua),大(da)模(mo)型(xing)及(ji)其應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)的發展 與推廣進(jin)一(yi)步提升流量(liang)帶(dai)寬需(xu)求,雙輪(lun)驅動數通光模(mo)塊市場(chang)迎來(lai)行(xing)(xing)業(ye)高(gao)景(jing)氣。
英偉達、谷歌、微軟、亞馬遜等海外巨頭紛紛加碼 AI 建設,帶動配套高速光模塊 需求提升。隨著 ChatGPT 在全球掀起新一輪 AI 大模型浪潮,以微軟、Google、 亞馬遜為代表的科技巨頭紛紛加碼 AI 建設。①微軟:2023 年 2 月初,微軟宣布 旗下所有產品將全線整合 ChatGPT,包括 Bing 搜索引擎、Office 全家桶、Azure 云服務、Teams聊天程序等,并于3月16日發布AI辦公助手Microsoft 365 Copilot, 搭載了目前功能最強大的 AI 大模型 GPT-4 的 AI 助手將接入微軟全家桶產品。② 谷歌:由谷歌和柏林工業大學共同打造的多模態大模型 PaLM-E 目前擁有 5620 億 參數,是全球最大的視覺語言模型;谷歌旗下兩大頂級 AI 團隊谷歌大腦與 DeepMind 合二為一設立 Google DeepMind,專攻 AI 相關的戰略級技術。③亞馬 遜:推出 Bedrock 生成式人工智能服(fu)務(wu)以及自有(you)大型(xing)語言模型(xing)泰坦(tan)。④英偉達: AI 計算領域的(de)領導者,A100 芯片仍然是唯一能夠在云(yun)端(duan)實(shi)際(ji)執(zhi)行任務(wu)的(de) GPU 芯 片;H100 已經(jing)全面投產,并部署在多(duo)家客戶的(de)云(yun)計算服(fu)務(wu)中(zhong),包括微軟 Azure、 谷歌、甲(jia)骨文等客戶的(de)數據中(zhong)心,H100 配有(you) Transformer 引擎(qing),可以專門用作處 理(li)類似 ChatGPT 的(de) AI 大模型(xing),由其構建的(de)服(fu)務(wu)器效(xiao)率(lv)是 A100 的(de)十倍。
產業鏈上(shang)下(xia)(xia)游(you)公(gong)(gong)(gong)司(si)上(shang)調收(shou)(shou)入(ru)指引(yin)(yin)彰顯信心,800G 景氣周期(qi)(qi)(qi)再(zai)(zai)印證。由于(yu)(yu)大型云(yun)計(ji) 算公(gong)(gong)(gong)司(si)采用(yong) ChatGPT 等 AI 需(xu)(xu)要(yao)相(xiang)關(guan)網(wang)絡基礎(chu)設備(bei)(bei),博通預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)計(ji)將(jiang)受益于(yu)(yu) AI 聊天機 器人熱潮,公(gong)(gong)(gong)司(si)用(yong)于(yu)(yu) AI 應(ying)(ying)用(yong)的(de)(de)(de)以(yi)太(tai)網(wang)設備(bei)(bei)銷售額有(you)望從去年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de) 2 億(yi)(yi)(yi)美(mei)元(yuan)上(shang)升到 今年(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)超(chao)(chao)過(guo) 8 億(yi)(yi)(yi)美(mei)元(yuan),并預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)測(ce)這一趨勢將(jiang)繼(ji)續(xu)加(jia)速。Marvell 公(gong)(gong)(gong)布(bu) 2024 財年(nian)(nian)(nian) Q1 財 報,一季度(du)凈營(ying)收(shou)(shou) 13.2 億(yi)(yi)(yi)美(mei)元(yuan),高于(yu)(yu)此前市(shi)(shi)場(chang)預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)期(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de) 13.0 億(yi)(yi)(yi)元(yuan);預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)計(ji)二(er)季度(du)凈營(ying) 收(shou)(shou) 13.30 億(yi)(yi)(yi)美(mei)元(yuan)(±5%),再(zai)(zai)超(chao)(chao)市(shi)(shi)場(chang)預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)期(qi)(qi)(qi),其中(zhong) AI 成為公(gong)(gong)(gong)司(si)關(guan)鍵增(zeng)(zeng)(zeng)長動力,2024 財年(nian)(nian)(nian) AI 收(shou)(shou)入(ru)預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)計(ji)翻番(fan),并認為未來幾年(nian)(nian)(nian) AI 產業仍將(jiang)帶動公(gong)(gong)(gong)司(si)繼(ji)續(xu)快速增(zeng)(zeng)(zeng)長。英 偉達發布(bu) 2024 財年(nian)(nian)(nian) Q2 財務(wu)指引(yin)(yin),營(ying)收(shou)(shou)預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)期(qi)(qi)(qi)達 110 億(yi)(yi)(yi)美(mei)元(yuan),較市(shi)(shi)場(chang)預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)期(qi)(qi)(qi)(71.8 億(yi)(yi)(yi) 美(mei)元(yuan))增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia) 53%,主要(yao)系(xi)生成式 AI 大語言模(mo)型驅動數(shu)(shu)據中(zhong)心業務(wu)相(xiang)關(guan)產品(pin)(pin)需(xu)(xu)求 激增(zeng)(zeng)(zeng),公(gong)(gong)(gong)司(si)“顯著”增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)相(xiang)關(guan)產品(pin)(pin)供(gong)應(ying)(ying)并為下(xia)(xia)半(ban)年(nian)(nian)(nian)進行大量(liang)采購,數(shu)(shu)據中(zhong)心需(xu)(xu)求 可見(jian)度(du)較高,預(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)計(ji)下(xia)(xia)半(ban)年(nian)(nian)(nian)業績(ji)維持高速增(zeng)(zeng)(zeng)長。光模(mo)塊上(shang)下(xia)(xia)游(you)公(gong)(gong)(gong)司(si)持續(xu)高增(zeng)(zeng)(zeng)長,再(zai)(zai) 次強化印證 AI 推動下(xia)(xia)的(de)(de)(de) 800G 高景氣周期(qi)(qi)(qi)。
東(dong)西(xi)向流(liu)量(liang)增(zeng)(zeng)長(chang)驅動(dong)網絡(luo)(luo)架(jia)構(gou)(gou)(gou)向葉脊(ji)結構(gou)(gou)(gou)升級,大幅提升光(guang)模塊(kuai)需求量(liang)及傳(chuan)(chuan)輸(shu)速 率。根據(ju)(ju)思科公司預測,2021 年東(dong)西(xi)向流(liu)量(liang)將占 85%,其中數據(ju)(ju)中心內(nei)部(bu)的(de)流(liu)量(liang) 占 71.5%,數據(ju)(ju)中心之間的(de)流(liu)量(liang)占 13.6%。葉脊(ji)架(jia)構(gou)(gou)(gou)以更(geng)低成本支持大規模網絡(luo)(luo)部(bu) 署,在數據(ju)(ju)中心中得到廣泛應用。從(cong)光(guang)模塊(kuai)需求量(liang)來看(kan),傳(chuan)(chuan)統數據(ju)(ju)中心架(jia)構(gou)(gou)(gou)所(suo)需光(guang)模塊(kuai)對機(ji)(ji)柜數倍(bei)(bei)數僅(jin) 8.8 倍(bei)(bei),葉脊(ji)架(jia)構(gou)(gou)(gou)下該(gai)倍(bei)(bei)數增(zeng)(zeng)長(chang)至 44/48 倍(bei)(bei),光(guang)模塊(kuai)配置需 求爆發式增(zeng)(zeng)長(chang)。從(cong)光(guang)模塊(kuai)速率來看(kan),扁平化(hua)的(de)結構(gou)(gou)(gou)利于數據(ju)(ju)中心增(zeng)(zeng)加(jia)機(ji)(ji)柜和服務 器數量(liang),大型化(hua)、復雜化(hua)的(de)發展趨勢催化(hua)交(jiao)換機(ji)(ji)和光(guang)模塊(kuai)提升傳(chuan)(chuan)輸(shu)速率滿(man)足內(nei)部(bu) 海量(liang)流(liu)量(liang)的(de)互通(tong)。
AI 高(gao)性能(neng)計算(suan)帶(dai)來算(suan)力(li)缺口(kou)(kou),高(gao)速(su)(su)率(lv)、低延時的要(yao)求(qiu)推動胖(pang)樹(Fat-tree)架構(gou) 在(zai)數(shu)據(ju)中(zhong)心網絡中(zhong)部署(shu),800G 光模塊(kuai)作為高(gao)性能(neng)計算(suan)網絡核心部件,率(lv)先引領(ling)算(suan) 力(li)需求(qiu)爆發。AI 服務器普遍采用 CPU+GPU 的形式, GPU 的單卡(ka)核心數(shu)能(neng)達到(dao) 近千個,如配置 16 顆 NVIDIA Tesla V100 Tensor Core 32GB GPUs 的核心數(shu)可過 10240 個,計算(suan)性能(neng)高(gao)達每秒(miao) 2 千萬億次,因此對底層數(shu)據(ju)的傳輸速(su)(su)率(lv)和時延有較高(gao)要(yao)求(qiu)。胖(pang)樹架構(gou)上下(xia)行端(duan)口(kou)(kou)一致,每個節點上行帶(dai)寬(kuan)與下(xia)行帶(dai)寬(kuan)相(xiang)等, 帶(dai)寬(kuan) 收斂比為 1:1,從而(er)有效降低數(shu)據(ju)傳輸時延并(bing)提(ti)高(gao)計算(suan)穩定性,在(zai)超算(suan)中(zhong)心大(da)規模 部署(shu),驅(qu)動光模塊(kuai)向更高(gao)速(su)(su)率(lv)升級。
以英偉達 16K GPU 訓練集(ji)群為(wei)(wei)(wei)例,測(ce)(ce)算(suan)單個(ge)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing)對 800G 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)需(xu)求(qiu)(qiu)彈性(xing):服(fu)務(wu) 器到 TOR 層分(fen) 200G(A100)和 400G(H100)AOC/DAC 兩種情況,葉交(jiao)換(huan)機(ji)下 行(xing)和上行(xing)均(jun)為(wei)(wei)(wei) 800G 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai),脊交(jiao)換(huan)機(ji)下行(xing)和上行(xing)均(jun)為(wei)(wei)(wei) 800G 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai);且 AI 服(fu)務(wu) 器整體(ti)算(suan)力負(fu)荷高于(yu)傳統(tong)數據(ju)中(zhong)心,帶寬需(xu)求(qiu)(qiu)高,我(wo)們以收斂比 1:1 進行(xing)測(ce)(ce)算(suan)。 根據(ju)我(wo)們的(de)(de)(de)詳細測(ce)(ce)算(suan),800G 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai):A100 GPU 約(yue)為(wei)(wei)(wei) 1.25:1,800G 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai): H100 GPU 約(yue)為(wei)(wei)(wei) 2.5:1。基(ji)于(yu)下游應用(yong)(yong)(yong)(yong)角度(du),谷(gu)歌(ge)搜索一(yi)天訪問(wen)次(ci)數 35 億次(ci),考(kao) 慮谷(gu)歌(ge)訪問(wen)量(liang)(liang)分(fen)布,假設(she) 35%集(ji)中(zhong)在歐洲地區(qu)晚上 8-9 點,峰值訪問(wen)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)每(mei)秒 340278 次(ci)訪問(wen)量(liang)(liang),平均(jun)找 1000 字(zi)/次(ci),需(xu)要約(yue) 17 萬臺服(fu)務(wu)器。假設(she)全球范圍內有 2 個(ge)谷(gu)歌(ge)測(ce)(ce)算(suan)體(ti)量(liang)(liang)相當的(de)(de)(de)大模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)型(xing),使用(yong)(yong)(yong)(yong) A100 芯(xin)片的(de)(de)(de)系統(tong)對應光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(含 DAC) 用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue) 613 萬個(ge),傳輸距離為(wei)(wei)(wei) 500m 的(de)(de)(de) DR8 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)和 2km 的(de)(de)(de) FR8 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)Leaf-Spine)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei) 340 萬;使用(yong)(yong)(yong)(yong) H100 芯(xin)片的(de)(de)(de)系統(tong)對應光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(含 DAC)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue) 953 萬個(ge),傳輸距離為(wei)(wei)(wei) 500m 的(de)(de)(de) DR8 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)和 2km 的(de)(de)(de) FR8 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu) LeafSpine)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei) 681 萬。伴隨視頻類(lei)交(jiao)互(hu)(hu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)式出現,AI 服(fu)務(wu)器需(xu)求(qiu)(qiu)量(liang)(liang)較文字(zi)類(lei)交(jiao)互(hu)(hu) 大幅提升,驅動配套高速光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)需(xu)求(qiu)(qiu)爆(bao)發(fa)增(zeng)長,800G 光(guang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)產業鏈(lian)企(qi)業有望顯著 受益。
2.2、北美云需求與 AI 共振,驅動數通需求高增長
從資(zi)(zi)本(ben)(ben)開(kai)(kai)(kai)支來(lai)看(kan),北美云(yun)(yun)需(xu)求仍(reng)處于(yu)下滑期(qi),但 800G 升級疊加(jia) AI 算(suan)力(li)(li)(li)投入帶動 云(yun)(yun)計(ji)算(suan)基礎(chu)設施產業鏈景氣(qi)度持(chi)續提升。2022Q4,海外三大云(yun)(yun)廠商、Meta 資(zi)(zi)本(ben)(ben)開(kai)(kai)(kai) 支合計(ji) 396.84 億美元(yuan)(yuan),同比(bi)增(zeng)(zeng)長(chang) 15.83%,環(huan)比(bi)增(zeng)(zeng)長(chang) 4.11%,維持(chi)增(zeng)(zeng)長(chang)態(tai)勢(shi)但增(zeng)(zeng)速 有所放(fang)緩(huan)。2023 年(nian),宏觀(guan)經濟壓力(li)(li)(li)疊加(jia)前(qian)期(qi)云(yun)(yun)計(ji)算(suan)投入的(de)(de)提前(qian)釋放(fang),北美云(yun)(yun)廠商 資(zi)(zi)本(ben)(ben)開(kai)(kai)(kai)支短期(qi)承壓,AI 算(suan)力(li)(li)(li)缺口為云(yun)(yun)計(ji)算(suan)注(zhu)入新動力(li)(li)(li),全(quan)(quan)年(nian)資(zi)(zi)本(ben)(ben)開(kai)(kai)(kai)支存在(zai)超預(yu)(yu)期(qi) 可能(neng)(neng)(neng):Meta 全(quan)(quan)年(nian)資(zi)(zi)本(ben)(ben)開(kai)(kai)(kai)支指引下調至 300-330 億美元(yuan)(yuan);谷歌預(yu)(yu)計(ji)全(quan)(quan)年(nian)資(zi)(zi)本(ben)(ben)開(kai)(kai)(kai)支和 2022 年(nian)相比(bi)略有增(zeng)(zeng)長(chang);微軟預(yu)(yu)計(ji)加(jia)大支出力(li)(li)(li)度,加(jia)強(qiang)云(yun)(yun)數(shu)據中(zhong)(zhong)心建設,以(yi)滿(man)足客 戶對新型人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)工(gong)具的(de)(de)需(xu)求;亞馬遜大力(li)(li)(li)投資(zi)(zi)大型語言模(mo)型和生成式人工(gong)智(zhi)能(neng)(neng)(neng), 預(yu)(yu)計(ji)將長(chang)期(qi)投資(zi)(zi)從建設新倉庫和配(pei)送中(zhong)(zhong)心,轉向將更多資(zi)(zi)金投入云(yun)(yun)計(ji)算(suan)業務的(de)(de)基 礎(chu)設施。整體看(kan)來(lai),光(guang)模(mo)塊增(zeng)(zeng)速短期(qi)內承壓,隨(sui)著 800G 產品逐漸上量,有望開(kai)(kai)(kai)啟 新一輪景氣(qi)周(zhou)期(qi)。
云需求與 AI 共振,算力底層基礎設(she)施持續受益(yi)。根據 800G Pluggable MSA 組(zu)織(zhi) 發(fa)布的 800G 光模塊白(bai)皮書,2017 年(nian)(nian)(nian)(nian)-2021 年(nian)(nian)(nian)(nian),全球(qiu)(qiu)互(hu)聯網帶寬容量(liang)以 48%的年(nian)(nian)(nian)(nian) 復合增長率增長。思(si)科的全球(qiu)(qiu)云指數(shu)預測,全球(qiu)(qiu)數(shu)據中(zhong)心(xin)到(dao) 2021 年(nian)(nian)(nian)(nian)達到(dao) 628 個(ge), 其中(zhong)亞太地區占比最高,從 2016 年(nian)(nian)(nian)(nian)的 30%升(sheng)至 39%,北美(mei)地區從 2016 年(nian)(nian)(nian)(nian)的 48% 降(jiang)至 35%,位居第二。云計算是(shi)流量(liang)增長的主要(yao)驅動力,2016-2021 年(nian)(nian)(nian)(nian),全球(qiu)(qiu)數(shu)據 中(zhong)心(xin) IP 流量(liang) CAGR 為 25%,云數(shu)據中(zhong)心(xin)流量(liang) CAGR 為 27%,增速(su)(su)高于整體增速(su)(su)。
3、LPO vs CPO:更低功耗
AI 高(gao)算(suan)力背(bei)景催(cui)生低(di)功(gong)耗(hao)(hao)、低(di)延(yan)時光模(mo)塊需求,LPO(Linear-drive Pluggable Optics)與(yu) CPO(Co-packaged Optics)是(shi)目前主(zhu)要探討的(de)降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)(hao)方(fang)案。Meta 認 為,數(shu)(shu)(shu)據(ju)中心網(wang)絡流(liu)(liu)量(liang)高(gao)速增長(chang),尤其是(shi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)中心內部流(liu)(liu)量(liang)顯著的(de)增加,導致網(wang) 絡耗(hao)(hao)能(neng)(neng)占比不(bu)斷提升(sheng),并提出隨著帶(dai)寬需求擴大單帶(dai)寬耗(hao)(hao)能(neng)(neng)不(bu)斷下降(jiang)的(de)要求;微 軟數(shu)(shu)(shu)據(ju)顯示,服務器帶(dai)寬增至 800G 時數(shu)(shu)(shu)據(ju)傳輸功(gong)耗(hao)(hao)占比可達 20%。AI 高(gao)性(xing)能(neng)(neng)計 算(suan)對(dui)數(shu)(shu)(shu)據(ju)中心光模(mo)塊速率和(he)數(shu)(shu)(shu)量(liang)提出更高(gao)要求,催(cui)化網(wang)絡功(gong)耗(hao)(hao)高(gao)速增長(chang),“功(gong)耗(hao)(hao)墻” 挑戰凸顯,保證性(xing)能(neng)(neng)的(de)同時降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)(hao)成(cheng)為光模(mo)塊技術(shu)發(fa)展的(de)重點,LPO 和(he) CPO 作 為降(jiang)低(di)光模(mo)塊功(gong)耗(hao)(hao)的(de)兩種主(zhu)流(liu)(liu)技術(shu)路徑受到(dao)廣泛關注。
3.1、LPO:深度契合 AI 短距互聯訴求,延續傳統可插拔光模塊優勢
LPO 深度契(qi)合 AI 短距互聯低(di)功耗(hao)、低(di)延時(shi)需求,且技術更新迭(die)代(dai)相(xiang)對較小,有 望成(cheng)(cheng)為 800G 時(shi)代(dai)重要補充方案(an)。傳統(tong)光模(mo)塊通過 DSP 芯片對高速信(xin)(xin)號進行信(xin)(xin)號 處理達到低(di)誤碼率(lv),但功耗(hao)較大,以 400G 光模(mo)塊為例(li),用到的(de) 7nm DSP 功耗(hao)約(yue) 為 4W,占整(zheng)個模(mo)塊功耗(hao)的(de) 50%。LPO 將 DSP 功能(neng)集成(cheng)(cheng)到交換芯片中, 只留(liu)下(xia) driver 和 TIA,并分(fen)別集成(cheng)(cheng) CTLE 和 Equalization 功能(neng),用于對高速信(xin)(xin)號進行一定 程(cheng)度的(de)補償(chang)。相(xiang)較 DSP 方案(an),LPO 可大幅度減少系統(tong)功耗(hao)和時(shi)延,保(bao)證一定傳輸 性能(neng)的(de)同時(shi)降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben),并保(bao)持可插拔特性便(bian)于后續維(wei)護(hu)。
① 低(di)(di)功(gong)耗(hao)(hao):Arista 針對不同光學方(fang)案(an)(an)(an)進行(xing)功(gong)耗(hao)(hao)對比(bi),采用(yong)(yong) Linear-drive 方(fang)案(an)(an)(an)后, 硅光、VCSEL、TFLN 薄膜(mo)鈮酸鋰光模(mo)(mo)塊(kuai)的功(gong)耗(hao)(hao)均下(xia)降 50%左右。2023 OFC 上 MACOM 展(zhan)示單通道 100G 的單模(mo)(mo) 800G DR8、多模(mo)(mo) 800G SR8 線性(xing)直驅(qu)方(fang)案(an)(an)(an),在(zai)功(gong)耗(hao)(hao)方(fang)面多模(mo)(mo)省 70%,單模(mo)(mo)省 50%;Arista 展(zhan)出 800G-DR8 線性(xing)直驅(qu)方(fang)案(an)(an)(an),較 5nm DSP 方(fang)案(an)(an)(an)可(ke)節省 30%功(gong)耗(hao)(hao)至 7W。②低(di)(di)延(yan)時(shi):不采用(yong)(yong) DSP 進行(xing)信(xin)號復原(yuan)后系統時(shi) 延(yan)大(da)幅降低(di)(di),根據(ju) MACOM 的方(fang)案(an)(an)(an)可(ke)降低(di)(di) 75%。③低(di)(di)成本:DSP 芯片價格(ge)在(zai)光模(mo)(mo) 塊(kuai)成本中占比(bi)較大(da),LPO 采用(yong)(yong)更復雜 Driver 和 TIA 芯片增加(jia)的成本低(di)(di)于 DSP 成 本,光模(mo)(mo)塊(kuai)整體成本下(xia)降。④可(ke)插拔(ba):LPO 技術沿用(yong)(yong)可(ke)插拔(ba)形式,具(ju)有(you)便(bian)于后續 維護(hu)的優勢,催(cui)化可(ke)插拔(ba)光模(mo)(mo)塊(kuai)新一輪升(sheng)級周期(qi)迎來行(xing)業高景氣。
頭(tou)部光模塊廠商在 LPO 產品研發(fa)(fa)方面有望(wang)步入快車道,云廠商、設備商積極(ji)布 局線(xian)性直驅方案(an)。從上(shang)游芯(xin)片、交(jiao)換(huan)機到下游終端用戶均重視 LPO 技術發(fa)(fa)展(zhan)與(yu)應 用,實現商用確(que)定性較強:在 OFC 2023 上(shang),Macom、Broadcom 等多家廠商展(zhan)示 了 Linear-drive 方案(an);Arista 重點展(zhan)示的 Linear 方案(an)得到博創、NVIDIA 等多家交(jiao) 換(huan)機廠家的認可;頭(tou)部光模塊公(gong)司(si)(si)加速 LPO 方案(an)布局,新易(yi)盛(sheng)、劍橋等公(gong)司(si)(si)陸續 發(fa)(fa)布相關產品。
3.2、CPO:降低功耗優勢顯著,技術尚未成熟仍待改進
CPO 是一(yi)(yi)種全新(xin)的高(gao)速率(lv)產(chan)品(pin)形態,可(ke)有(you)效降(jiang)(jiang)低系統(tong)功(gong)耗。區(qu)別于傳統(tong)可(ke)插拔光(guang) 模塊(kuai)(kuai),CPO 技(ji)術將(jiang)光(guang)學組件與芯(xin)片(pian)封裝在一(yi)(yi)個模塊(kuai)(kuai)中(zhong)(zhong),將(jiang)光(guang)引擎移(yi)至交(jiao)換(huan)芯(xin)片(pian)附(fu) 近,降(jiang)(jiang)低傳輸距離、提(ti)高(gao)高(gao)速電信號傳輸質量(liang)的同時極大降(jiang)(jiang)低系統(tong)功(gong)耗,且(qie)集(ji)(ji)成 度高(gao)大大縮小體積,在高(gao)性能計算集(ji)(ji)群中(zhong)(zhong)優勢顯著,在 AI 集(ji)(ji)群和 HPC 滲(shen)透(tou)率(lv)有(you) 望(wang)逐步(bu)提(ti)升。根據(ju) Meta 數(shu)據(ju),交(jiao)換(huan)機芯(xin)片(pian)速率(lv)達到 51.2T 時 CPO 方案可(ke)減低 20% 功(gong)耗。
龍頭(tou)云廠商、芯片公(gong)司推進 CPO 技(ji)術(shu)(shu)不斷(duan)演(yan)進,但(dan)(dan)正式商用(yong)(yong)時(shi)間(jian)尚(shang)未明確。2020 年底,COBO 和 OIF 成立相關工作(zuo)組開(kai)始制(zhi)定標準;CPO 的(de)(de)發(fa)起者(zhe) Facebook 和 微軟在(zai)(zai) 2021 年 2 月發(fa)布(bu)其 3.2T CPO 產品需求(qiu)方案;博通在(zai)(zai) 2021 年年初發(fa)布(bu)將 ASIC 電芯片和光器件合封的(de)(de)產品;2021 OFC, Intel 與(yu) Ayar Labs 合作(zuo)實現(xian) 8Tbps 的(de)(de)共封裝(zhuang) FPGA,II-VI 展示了(le) 3.2T 速率(lv)的(de)(de) ROSA;2023 OFC,博通的(de)(de)最(zui)新交換(huan)機 產品 Tomahawk StrataXGS 5 中的(de)(de) Tomahawk 5 采(cai)用(yong)(yong)光電共封技(ji)術(shu)(shu),該交換(huan)機僅需 5.5W 的(de)(de)功(gong)率(lv)為 800Gbps 的(de)(de)流量供電;思科也(ye)演(yan)示了(le) CPO 技(ji)術(shu)(shu)實現(xian)的(de)(de)可行性具(ju)體 步(bu)驟,預計試驗部署與(yu) 51.2Tb 交換(huan)機周(zhou)期(qi)同時(shi)進行,在(zai)(zai) 101.2Tb 交換(huan)機周(zhou)期(qi)內(nei)更 大規模地采(cai)用(yong)(yong);國內(nei)光模塊廠商也(ye)在(zai)(zai) CPO 領域布(bu)局,但(dan)(dan)正式商用(yong)(yong)時(shi)間(jian)尚(shang)未明確。
CPO 技(ji)(ji)術(shu)路(lu)徑仍(reng)(reng)待(dai)成(cheng)(cheng)熟且(qie)需(xu)求尚未迫切,傳(chuan)統可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔方(fang)(fang)案憑借頑(wan)強生(sheng)命力有(you)(you)(you)望繼 續(xu)(xu)主(zhu)(zhu)導(dao)。①可(ke)(ke)維(wei)護性(xing):CPO 技(ji)(ji)術(shu)非可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔,后(hou)續(xu)(xu)可(ke)(ke)維(wei)護性(xing)較(jiao)(jiao)差;LPO 延續(xu)(xu)可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔 技(ji)(ji)術(shu)方(fang)(fang)案優勢。②可(ke)(ke)靠性(xing):因(yin)交換(huan)(huan)機(ji)尺寸受限,CPO 時(shi)代(dai)光(guang)引擎基于芯(xin)(xin)片(pian)(pian)級的硅(gui)光(guang)集成(cheng)(cheng),即使(shi)是過(guo)渡方(fang)(fang)案 NPO 技(ji)(ji)術(shu)同(tong)樣基于硅(gui)光(guang),但(dan)(dan)目前沒有(you)(you)(you)硅(gui)光(guang)集成(cheng)(cheng)的樣機(ji), 硅(gui)光(guang)長距(ju)傳(chuan)輸(shu)問題仍(reng)(reng)未解決;交換(huan)(huan)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)散熱影(ying)響激光(guang)器性(xing)能(neng),光(guang)源模(mo)(mo)(mo)組外置(zhi)方(fang)(fang)案 或成(cheng)(cheng)為(wei)主(zhu)(zhu)流(liu)。LPO 因(yin)去除(chu) DSP 芯(xin)(xin)片(pian)(pian)影(ying)響信號恢復性(xing)能(neng),但(dan)(dan)在 AI 短距(ju)互聯應用場(chang) 景下得以彌(mi)補。③商業(ye)模(mo)(mo)(mo)式挑戰:CPO 對硅(gui)光(guang)技(ji)(ji)術(shu)儲(chu)備有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)高要求,且(qie)由(you)于工藝 無法分離大概率由(you)交換(huan)(huan)機(ji)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)廠商主(zhu)(zhu)導(dao),產(chan)(chan)業(ye)鏈變動或影(ying)響 CPO 技(ji)(ji)術(shu)應用進(jin)程推 進(jin)。LPO 依賴交換(huan)(huan)機(ji)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)性(xing)能(neng),但(dan)(dan)對產(chan)(chan)業(ye)格局影(ying)響較(jiao)(jiao)低。④緊迫性(xing):3.2T 光(guang)模(mo)(mo)(mo)塊 時(shi)代(dai)對 CPO 產(chan)(chan)品形態訴求相(xiang)對較(jiao)(jiao)高,1.6T 時(shi)代(dai)可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔光(guang)模(mo)(mo)(mo)塊已(yi)有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)為(wei)成(cheng)(cheng)熟的 8*200G 主(zhu)(zhu)流(liu)方(fang)(fang)案滿(man)足(zu)行業(ye)需(xu)求。⑤確定(ding)性(xing):2023 OFC 中際旭創、新易盛(sheng)、光(guang)迅 科技(ji)(ji)等光(guang)模(mo)(mo)(mo)塊頭部(bu)廠商都已(yi)推出 1.6T 光(guang)模(mo)(mo)(mo)塊,量產(chan)(chan)時(shi)間(jian)較(jiao)(jiao)為(wei)確定(ding),預計在 800G、 1.6T 時(shi)代(dai)傳(chuan)統可(ke)(ke)插(cha)(cha)拔光(guang)模(mo)(mo)(mo)塊方(fang)(fang)案仍(reng)(reng)為(wei)主(zhu)(zhu)流(liu),CPO 技(ji)(ji)術(shu)仍(reng)(reng)待(dai)成(cheng)(cheng)熟。
4、龍頭地位穩固,800G 全產業鏈受益
4.1、800G 競爭格局穩定,AI 催化全產業鏈受益
光模(mo)(mo)塊(kuai)行業強者恒強,市(shi)場(chang)(chang)份(fen)額(e)向頭(tou)部集中(zhong),國內廠商(shang)逐漸崛起。100G 時代,中(zhong) 短距(ju)離(li)(li)應用場(chang)(chang)景(10km 以(yi)(yi)下(xia)),以(yi)(yi)中(zhong)際旭(xu)(xu)創(chuang)、AOI、Intel 等(deng)龍頭(tou)廠商(shang)占(zhan)據主要市(shi) 場(chang)(chang)份(fen)額(e),長距(ju)離(li)(li)應用場(chang)(chang)景(10km 以(yi)(yi)上)市(shi)場(chang)(chang)中(zhong),Oclaro、Lumentum、Source,超(chao) 長距(ju)離(li)(li)(40km 以(yi)(yi)上)相干光模(mo)(mo)塊(kuai)市(shi)場(chang)(chang)中(zhong),Acacia、Oclaro、Lumentum、華(hua)(hua)為海思(si) 等(deng)廠商(shang)占(zhan)據主要市(shi)場(chang)(chang)份(fen)額(e)。從 2018 年開(kai)始(shi),大部分(fen)日本和美(mei)國供(gong)應商(shang)退出市(shi)場(chang)(chang), 以(yi)(yi)旭(xu)(xu)創(chuang)為首的(de)中(zhong)國供(gong)應商(shang)排(pai)名(ming)逐漸提(ti)高。根據 LightCounting 公布的(de) 2022 年全球 光模(mo)(mo)塊(kuai) TOP10 榜單,中(zhong)國光模(mo)(mo)塊(kuai)廠商(shang)共 7 家入圍,中(zhong)際旭(xu)(xu)創(chuang)和 Coherent(并(bing)(bing)購 Finisar)排(pai)名(ming)并(bing)(bing)列第(di)(di) 1,華(hua)(hua)為、光迅科技、海信(xin)寬帶(dai)、新易盛、華(hua)(hua)工正源(yuan)、索爾思(si) 光電分(fen)別位居(ju)第(di)(di) 4、第(di)(di) 5、第(di)(di) 6、第(di)(di) 7、第(di)(di) 8 和第(di)(di) 10 名(ming)。
800G 時代,可插拔(ba)仍是主(zhu)導(dao)方案(an),技術更迭小(xiao),考(kao)慮北美大(da)客戶高(gao)(gao)驗(yan)證壁壘(lei),以(yi) 中際旭(xu)創為代表(biao)的行(xing)業(ye)龍頭廠商憑借諸多優(you)勢(shi)有望維(wei)持競爭(zheng)格局平穩(wen),受(shou)益彈性 和(he)確定(ding)(ding)性強:①技術升(sheng)級(ji)迭代速度快:高(gao)(gao)帶寬壓力(li)(li)驅(qu)動產(chan)品(pin)(pin)以(yi) 4-5 年為周(zhou)(zhou)期(qi)升(sheng)級(ji), 光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)廠商需要(yao)持續(xu)進行(xing)研發投入保(bao)證技術升(sheng)級(ji);②產(chan)品(pin)(pin)線(xian)擴(kuo)(kuo)充能(neng)力(li)(li)強:光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai) 種類繁多,單個(ge)細(xi)分產(chan)品(pin)(pin)市場(chang)(chang)空(kong)間(jian)有限,只有擴(kuo)(kuo)充產(chan)線(xian)才(cai)能(neng)突破(po)增長瓶(ping)頸(jing),然而 單個(ge)產(chan)品(pin)(pin)升(sheng)級(ji)快導(dao)致光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)廠商難以(yi)在全部(bu)細(xi)分市場(chang)(chang)占(zhan)據(ju)主(zhu)導(dao)地位,一定(ding)(ding)程度上 抑制市場(chang)(chang)集中度提升(sheng);③成(cheng)本(ben)控制能(neng)力(li)(li)強:產(chan)品(pin)(pin)線(xian)的不(bu)斷擴(kuo)(kuo)充及產(chan)品(pin)(pin)技術迭代升(sheng) 級(ji)需要(yao)較多研發投入,同時產(chan)品(pin)(pin)生命周(zhou)(zhou)期(qi)短,良(liang)率(lv)提升(sheng)空(kong)間(jian)小(xiao),成(cheng)本(ben)與費用相(xiang)對(dui) 高(gao)(gao)企,成(cheng)本(ben)控制能(neng)力(li)(li)保(bao)障公司盈利能(neng)力(li)(li)。④交(jiao)(jiao)付能(neng)力(li)(li)要(yao)求高(gao)(gao):光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)下(xia)游行(xing)業(ye)市 場(chang)(chang)集中度高(gao)(gao),頭部(bu)企業(ye)議價能(neng)力(li)(li)強,行(xing)業(ye)內部(bu)競爭(zheng)激(ji)烈(lie),需要(yao)通過規模(mo)(mo)優(you)勢(shi)、可 靠的交(jiao)(jiao)付能(neng)力(li)(li)建立相(xiang)對(dui)穩(wen)定(ding)(ding)的上下(xia)游合作關系。800G 升(sheng)級(ji)疊(die)加 AI 帶來長期(qi)想象(xiang) 空(kong)間(jian),光(guang)(guang)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)、光(guang)(guang)器件(jian)、光(guang)(guang)芯(xin)片、陶瓷外殼等 800G 產(chan)業(ye)鏈均有望顯(xian)著受(shou)益。
4.2、重點公司分析
400G 時代(dai),光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)產(chan)(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)(ji)周期(qi)(qi)(qi)性得(de)到驗證,產(chan)(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)(ji)初(chu)期(qi)(qi)(qi)是投資最(zui)好階段(duan)。光(guang)(guang) 模(mo)塊(kuai)(kuai)升(sheng)級(ji)(ji)初(chu)期(qi)(qi)(qi),老(lao)產(chan)(chan)(chan)品增(zeng)速(su)下(xia)降(jiang),新產(chan)(chan)(chan)品尚(shang)未放(fang)量,不足(zu)以(yi)拉動(dong)整(zheng)個(ge)行(xing)(xing)業(ye)(ye)的高增(zeng) 長(chang),行(xing)(xing)業(ye)(ye)進入青黃不接的階段(duan),板塊(kuai)(kuai)估(gu)值(zhi)和業(ye)(ye)績(ji)預(yu)期(qi)(qi)(qi)都較低,隨(sui)著(zhu)新產(chan)(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)(ji)帶(dai) 來新一(yi)輪景氣(qi)周期(qi)(qi)(qi)預(yu)期(qi)(qi)(qi)來臨,板塊(kuai)(kuai)估(gu)值(zhi)有(you)望迎來巨大提(ti)升(sheng);產(chan)(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)(ji)中期(qi)(qi)(qi),業(ye)(ye)績(ji) 逐漸兌現,新產(chan)(chan)(chan)品放(fang)量帶(dai)動(dong)行(xing)(xing)業(ye)(ye)爆發(fa)式(shi)增(zeng)長(chang),仍(reng)有(you)一(yi)定上漲空間;產(chan)(chan)(chan)品升(sheng)級(ji)(ji)周期(qi)(qi)(qi) 尾聲,行(xing)(xing)業(ye)(ye)進入景氣(qi)下(xia)行(xing)(xing)階段(duan)。以(yi)光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)龍頭中際旭(xu)創為例(li),2019 年,400G 光(guang)(guang)模(mo) 塊(kuai)(kuai)開始進入升(sheng)級(ji)(ji)初(chu)期(qi)(qi)(qi),公司營收同(tong)比下(xia)降(jiang) 7.73%,歸母凈(jing)利(li)潤下(xia)降(jiang) 17.59%,但市 場(chang)對 400G 新一(yi)輪升(sheng)級(ji)(ji)周期(qi)(qi)(qi)的樂觀預(yu)期(qi)(qi)(qi)驅動(dong)股價有(you)較大漲幅,光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)板塊(kuai)(kuai)估(gu)值(zhi)也 有(you)大幅提(ti)升(sheng),Wind 光(guang)(guang)模(mo)塊(kuai)(kuai)指數 19 年上漲約 70%。
中際旭創
800G 多次(ci)加單提升行業(ye)(ye)景氣(qi)度,公(gong)(gong)司(si)(si)持續高份(fen)額(e)引數(shu)通市場。公(gong)(gong)司(si)(si)率先拿到(dao)英偉 達、谷(gu)歌等海外客戶 800G 批(pi)量(liang)訂單,有(you)望高份(fen)額(e)出(chu)(chu)貨,開啟(qi)規模量(liang)產(chan)第一年(nian);預 計明年(nian)英偉達和谷(gu)歌進(jin)一步加大需求,亞馬遜、Meta、微軟(ruan)等廠(chang)商通過驗證進(jin)入 量(liang)產(chan),公(gong)(gong)司(si)(si)迎來業(ye)(ye)績拐點;泰國工廠(chang)擴建夯(hang)實 800G 放量(liang)基礎(chu),未(wei)來有(you)望繼續引領(ling) 市場,業(ye)(ye)績拐點有(you)望逐漸(jian)出(chu)(chu)現(xian)。 AI 加大 800G 新(xin)產(chan)品需求彈性(xing),公(gong)(gong)司(si)(si)前瞻(zhan)布局(ju)前沿技術。光(guang)模塊數(shu)量(liang)與 GPU 成 正相(xiang)關,伴隨視頻類交互(hu)模式出(chu)(chu)現(xian),驅動配套(tao)高速光(guang)模塊需求爆發(fa)增長。在 AI 算 力中心低功耗(hao)訴求迫(po)切(qie)背景下(xia),LPO 線性(xing)直(zhi)驅技術降(jiang)低功耗(hao)與延時(shi)性(xing)能優(you)勢突出(chu)(chu), 公(gong)(gong)司(si)(si)目前已有(you) LPO 相(xiang)關技術儲(chu)備,隨著低功耗(hao) LPO 方案的推廣,公(gong)(gong)司(si)(si)有(you)望步入 快車(che)道。公(gong)(gong)司(si)(si)發(fa)布 1.6T OSFP-XD DR8+可插拔光(guang)通信模塊,提前布局(ju) 1.6T 時(shi)代。
中瓷電子
光模(mo)塊陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)外(wai)(wai)殼(ke)“一(yi)枝獨秀”,800G 突(tu)破(po)頭部光模(mo)塊廠商。光模(mo)塊陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)外(wai)(wai)殼(ke)&底 座成本占比(bi)近 15%,僅次于光電芯片(pian),公(gong)(gong)司高速(su)光模(mo)塊陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)外(wai)(wai)殼(ke)在國(guo)內“一(yi)枝獨 秀”:400G 光模(mo)塊用陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)外(wai)(wai)殼(ke)已(yi)經實現批量出貨;800G 產(chan)品技術水平已(yi)與海外(wai)(wai)相(xiang) 當,作為國(guo)內重(zhong)要供應商,正(zheng)逐(zhu)步量產(chan),客(ke)戶(hu)主要包(bao)括新易盛等(deng)國(guo)內外(wai)(wai)頭部 800G 光模(mo)塊公(gong)(gong)司,未來有望受益 AI 浪潮,加速(su)放量。
天孚通信
800G 疊加 AI 升(sheng)級周(zhou)期驅(qu)動(dong)數(shu)通(tong)市(shi)場(chang)持(chi)續(xu)(xu)高(gao)景(jing)氣,公司(si)高(gao)速(su)光(guang)引(yin)(yin)擎(qing)(qing)項目加速(su)放量 打造(zao)新增(zeng)長極(ji)(ji)。需求(qiu)方(fang)面(mian),數(shu)通(tong)市(shi)場(chang)持(chi)續(xu)(xu)高(gao)增(zeng)長驅(qu)動(dong)公司(si)各系列(lie)無(wu)源器(qi)件(jian)需求(qiu)顯(xian) 著受益,公司(si)發(fa)布 800G 光(guang)模塊配套應用(yong)的(de)光(guang)引(yin)(yin)擎(qing)(qing)產品和解決(jue)方(fang)案,作為高(gao)速(su)光(guang) 引(yin)(yin)擎(qing)(qing)龍(long)頭(tou)企業高(gao)速(su)光(guang)引(yin)(yin)擎(qing)(qing)配套需求(qiu)以及市(shi)場(chang)份額(e)有望持(chi)續(xu)(xu)提(ti)升(sheng),搶占 800G 新周(zhou) 期市(shi)場(chang)先(xian)機。隨著 AI 持(chi)續(xu)(xu)的(de)發(fa)展,無(wu)源器(qi)件(jian)和光(guang)引(yin)(yin)擎(qing)(qing) 400G、800G 產品份額(e)有望 持(chi)續(xu)(xu)提(ti)升(sheng)。在新一輪(lun)行業高(gao)景(jing)氣背景(jing)之下,公司(si)募投項目擴產計劃(hua)預計 2023 年(nian)開 始加快建(jian)設進程(cheng),加速(su)海外泰國工(gong)廠選址建(jian)設,積極(ji)(ji)進行產能全球化布局,持(chi)續(xu)(xu) 擴張產能并建(jian)立(li)產能動(dong)態調整機制以應對(dui)高(gao)漲的(de)需求(qiu)。
新易盛
公司(si) 800G 有望逐步量產(chan)(chan)(chan)并實(shi)現大客戶突破,深(shen)度受益于(yu)新一(yi)輪升級(ji)(ji)周期(qi)。憑(ping)借 在 400G 的(de)技術積(ji)累(lei)和產(chan)(chan)(chan)業鏈上下(xia)游的(de)深(shen)度耕耘,公司(si)順利突破北美大客戶,實(shi) 現 400G DR4 批(pi)量供(gong)應。公司(si)不斷豐富高端產(chan)(chan)(chan)品(pin)線(xian),推出(chu)多款 800G 光模塊;收(shou)購(gou) 完(wan)成(cheng)參股(gu)(gu)公司(si) Alpine 的(de)剩余股(gu)(gu)權,加碼硅(gui)光和相(xiang)干產(chan)(chan)(chan)品(pin)技術,順利推出(chu)多款基于(yu) 自研硅(gui)光芯片的(de)高端光模塊產(chan)(chan)(chan)品(pin),加快全球化產(chan)(chan)(chan)業布局(ju);推出(chu)采用單波 200bps 技 術的(de) 1.6Tbps 光模塊,為下(xia)一(yi)次產(chan)(chan)(chan)品(pin)升級(ji)(ji)提(ti)前布局(ju)。產(chan)(chan)(chan)能方面,公司(si)募投項目新 產(chan)(chan)(chan)線(xian)的(de)建成(cheng)夯(hang)實(shi)放量基礎(chu)。
AI 算力(li)帶動(dong)行(xing)業需求爆發下,持續加強(qiang) LPO 等關鍵低功耗技(ji)(ji)術(shu)儲備。AI 模型(xing)網 絡(luo)架構變革催生光模塊需求,800G 光模塊 LPO 線性直(zhi)驅(qu)技(ji)(ji)術(shu)低功耗優勢深度(du)契 合 AI 訴求,公司(si)于今(jin)年 OFC 展(zhan)會期(qi)間推(tui)出(chu)多款 LPO 相關產品并(bing)與主(zhu)流廠商與用 戶建立(li)了良(liang)好合作(zuo)關系;與此同時(shi)推(tui)出(chu)了基于薄(bo)膜(mo)鈮酸鋰(li)調制器的業界最(zui)節能的 800G 光模塊,持續加強(qiang)未來高(gao)新技(ji)(ji)術(shu)領域儲備,有望(wang)開辟成(cheng)長“新天地”。
兆龍互連
200/400/800G DAC 稀缺供應(ying)商,AI 驅(qu)動 DAC 業(ye)(ye)務迎高(gao)(gao)(gao)增長。DAC 銅(tong)纜連接方(fang) 案憑借可靠(kao)性、低能(neng)耗、低時延等優勢成為(wei)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)短距互(hu)聯(一般(ban)在 5m 以內(nei)) 的(de)主(zhu)要方(fang)案,主(zhu)導(dao)北美云數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)短距互(hu)聯,并適(shi)配(pei) AI 超算數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)需(xu)求(qiu)。AI 產 業(ye)(ye)發展推動 GPU 需(xu)求(qiu)量(liang)激增,DAC 需(xu)求(qiu)量(liang)與(yu) GPU 數(shu)量(liang)強相關,對應(ying)市場規模有 望(wang)顯(xian)著增長。公(gong)司目前(qian)已能(neng)夠規模化(hua)生產應(ying)用于傳輸速率達到(dao) 400G 的(de) DAC 高(gao)(gao)(gao)速 傳輸組(zu)件及(ji)配(pei)套(tao)的(de)高(gao)(gao)(gao)速傳輸電纜,同時積(ji)極布局 800G 傳輸速率的(de)高(gao)(gao)(gao)速電纜組(zu)件, 能(neng)滿(man)足大(da)型乃(nai)至超級(ji)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)、高(gao)(gao)(gao)速通信領域的(de)數(shu)據(ju)傳輸需(xu)求(qiu)。作為(wei)國內(nei)稀缺的(de) 優質 DAC 供應(ying)商,公(gong)司構建了強大(da)的(de)產品資(zi)質壁壘(lei),高(gao)(gao)(gao)速電纜及(ji)組(zu)件產品已批量(liang) 導(dao)入國內(nei)頭部(bu)互(hu)聯網企業(ye)(ye),突破海(hai)外(wai)市場,間接供貨北美云廠(chang)商。 PCIe Cable 迎“量(liang)價(jia)齊升”,服務器(qi)內(nei)部(bu)互(hu)連業(ye)(ye)務迎增長新(xin)機遇。公(gong)司 PCIe Cable 產品配(pei)套(tao) CPU/GPU 與(yu)顯(xian)卡、內(nei)存等設備高(gao)(gao)(gao)速連接,受益 AI 服務器(qi)規格提升,產 品迎“量(liang)價(jia)齊升”機遇,有望(wang)逐漸量(liang)產,貢獻(xian)增量(liang)。
鼎通科技
公司深度綁(bang)定全球巨(ju)頭(tou)客戶(hu),是(shi) 800G 升級&AI 算力(li)核(he)心受益標的。公司提供高(gao) 速背板連接(jie)(jie)器(qi)組件(jian)和 I/O 連接(jie)(jie)器(qi)組件(jian),主要用于(yu)數(shu)據(ju)中心、通信基站等(deng)大型(xing)數(shu)據(ju) 存儲和交換設備(bei)。憑借優(you)異的模(mo)具設計和精密(mi)加(jia)工制造能力(li),公司深度綁(bang)定安費(fei) 諾、莫(mo)仕和中航光電(dian)等(deng)全球知名連接(jie)(jie)器(qi)巨(ju)頭(tou)客戶(hu),并于(yu) 2022 年成功進入泰科通訊 業務模(mo)塊(kuai),開(kai)展 CAGE 及結(jie)構件(jian)業務合作。目前,公司和客戶(hu)著(zhu)力(li)開(kai)發(fa) QSFP 112G 和 QSFP-D 等(deng)系列(lie)產品,未來核(he)心受益 800G 光模(mo)塊(kuai)的升級。