通信行业证券研究报告：网络升级可提升算力效率，1.6T光模块有望加速产业化_21页_2mb

网络升级可提升算力效率，1.6T光模块有望加速产业化

核心内容

随着人工智能（AI）技术的快速发展，数据中心对网络带宽的需求持续增长。光模块作为提升算力效率的关键组件，其带宽提升将显著优化AI训练和推理场景下的数据传输效率。1.6T光模块作为下一代高带宽解决方案，有望在2024年下半年实现小批量出货，比预期提早一年左右。

主要观点

1. AI驱动带宽需求激增：AI数据中心对带宽的需求远高于传统数据中心，800G光模块在2022年底开始小批量出货，预计2023年和2024年将出现快速增长。
2. 1.6T光模块成为趋势：1.6T光模块凭借单位bit传输成本低、功耗低和尺寸小的优势，有望成为AI数据中心的主流选择。
3. 封装方案选择多样：1.6T光模块的封装方案主要包括OSFP-XD、4x400G和OSFP等，其中OSFP-XD因其超高密度和灵活性成为主流方案。
4. 芯片技术加速突破：上游芯片技术发展迅速，200G PAM4 EML光芯片和1.6T DSP电芯片均取得显著进展。
5. 云厂商资本开支指引乐观：尽管2023Q2北美云厂商资本开支有所下降，但对未来AI投资保持乐观态度，推动800G及1.6T光模块需求爆发。

关键信息

• 光模块速率升级：光模块速率平均4年升级一次，从200G到400G再到800G，当前已进入800G阶段，1.6T正在加速推进。
• GH200与NVLink：GH200采用NVLink4.0，带宽达900GB/s，显著优于传统PCIe和InfiniBand网络，预计未来将支持NVLink5.0，带宽进一步提升。
• GPU与光模块比例：在GH200架构中，GPU与光模块的比例将随带宽提升而增加，如在NVLink5.0下，H100与1.6T光模块比例可能达到1:9。
• 主要客户与需求：英伟达、谷歌和亚马逊是1.6T光模块的主要需求方，尤其是英伟达GH200架构和AWS UltraClusters项目对光模块需求旺盛。
• 技术方案与产品布局：中际旭创、新易盛、Coherent等公司已推出1.6T光模块产品，硅光和薄膜铌酸锂技术具备突破潜力。

技术与市场进展

• 光模块技术：1.6T光模块支持多种产品形式，包括DR8、4xFR2等，采用波分复用和环形器等技术以减少光纤数量，提升光模块ASP。
• 光芯片进展：三菱、Lumentum、博通等公司已推出200G PAM4 EML光芯片，为1.6T光模块提供关键支撑。
• 电芯片突破：Marvell的Nova系列DSP芯片支持1.6T光模块，具备高性能和低功耗优势。
• 连接器适配方案：多种连接器（如MPO、SN、LC等）可用于1.6T光模块，满足不同应用场景需求。
• 云厂商网络架构：AWS采用EFA与SRD协议，Meta采用胖树三层Clos架构，谷歌探索OCS光交换机方案，均对光模块提出更高要求。

投资建议

• 光模块公司：中际旭创、新易盛、华工科技、剑桥科技等公司具备较强的竞争力，建议重点关注。
• 光器件公司：天孚通信、太辰光、腾景科技等公司可受益于光模块需求增长。
• 光芯片公司：源杰科技、光库科技等公司有望在光芯片领域取得突破。

风险提示

• AI需求不及预期：若AI发展不如预期，将影响光模块需求。
• 竞争加剧：光模块市场参与者众多，可能导致价格下滑。
• 国际环境变化：可能影响供应链安全及商务关系。
• 前沿技术研发不及预期：如CPO等新技术若发展滞后，可能对行业格局产生影响。

总结

1.6T光模块作为AI数据中心的重要组成部分，其发展受到AI算力需求的强力推动。随着技术的不断成熟，1.6T光模块有望在2024年下半年实现小批量出货，并在2025年成为主要需求产品。北美云厂商资本开支虽短期有所下降，但对AI投资保持乐观，进一步推动光模块市场增长。行业景气度持续提升，投资机会显著，建议关注光模块、光器件及光芯片相关公司。