ChatGPT持续催化,还有哪些投资机会? 通信 行业研究/行业周报 行业指数与沪深300走势比较 12% - - - 通信沪深300 分析师:张天 执业证书号:S0010520110002邮箱:zhangtian@hazq.com 相关报告 主要观点: 报告日期:2023-02-28 行业评级:增持 科技观点每周荟(通信) 3% -6%2/225/228/2211/222/23 16% 25% 34% 定量测算下,AI算力集群光模块需求量价齐升,光模块成为2023开年以来表现最好板块之一。AI算力集群对高带宽网络的需求增加来自于东西向流量的快速爆发,单机网卡数增加和网络收敛比下降增加了光模块和交换机用量。如果假设Hyperscale和AI数据中心分别有x台服务器,我们计算得到Hyperscale光模块(包括AOC/DAC)用量为4.75x,而AI数据中心用量为23.75x,用量大幅提升。更高速率的网络端口加速数据中心向800G演进,2024有望开启批量部署。 北美线:AI或促进投资加码,市场或更快迎来景气复苏。此前市场糴2023年北美投资预期较为悲观,但我们认为,投资绝对额增速下降不代表云基础设施投资增速下降,AI投资结构占比的提升在四大云巨头近期表述中较为明确。考虑到微软Azure云运营的ChatGPT需求超预期以及谷歌、Meta、苹果等追赶,2023年AI基础设施投资可能追加,市场将提前拔估值体现。北美线收益标的为中际旭创、新易盛、天孚通信、联特科技等。 国内线:政策端、产业端重视度提升,云计算产业链投资可能增加。我们认为,ChatGPT将加速国内预训练大模型的研发进展,由于大模型投资门槛高、系统工程难度大,未来公有云和大型互联网厂商将是投资主力。2022年国内互联网投资强度显著下滑,国内线目前处于底部反弹区间,AI大模型投资或成为催化剂,但主要体现在智算能力和高速网络的投资占比增加而非业务扩张投资,因此国内高速光模块、AI服务器、交换机复苏情况可能比IDC更好。国内线投资受益标的为光迅科技、华工科技、德科立、兆龙互连、锐捷网络、浪潮信息、紫光股份等。 运营商线:平台价值稀缺,估值将继续重塑。运营商在智能算力方面有数据有平台有生态优势,将成为AI智能云有力竞争者。根据中国电信在2023全球人工智能开发者先锋大会的报告,电信每日生产数据量超800TB,智能算力达3000P,拥有1000+合作应用,随着天翼云完成增资扩股,作为国云定位未来将承担更多智能算法服务。运营商智能算力增加服务价值,平台卡位核心,云计算估值有望提升。 物联网线:用户侧落地充满想象力,智能模组建立连接。目前AI对话大模型在物联网应用端价值尚未充分被市场挖掘,需要产业端实现场景验证以及热门应用的催化。AI对话/理解能力的提升对物联网智能终端使用体验可能带来飞跃,物联网模组/芯片为核心受益环节。物联网端一种使用场景是直接语音(文字)对话场景,另一种是利用AI实现高阶智能控制。 投资建议 3月投资建议:4月份随着一季报的陆续发布,拔估值春季行情或步入尾声,市场将根据业绩兑现确定性调整估值。3月份我们建议关注三条主线。 1)持续关注运营商。运营商云计算市场份额持续提升,政企业务继续拉动基本面维持向好。估值逻辑由修复将转向重塑,云计算板块PS估值、数据要素入表提升资产质量和价值、东数西算算力网络逐渐落地运营商为AI算力主要供给方。长期来看,三大运营商估值有望进一步提升,建议关注中国联通(港股)、中国电信(A股)、中国移动(A股)。 2)关注消费复苏主线之智能控制器、物联网模组。目前全球家电厂商已进入本轮库存周期末期,并将在上半年陆续补充库存,随着国内消费政策刺激、地产修复以及海外通胀缓解,市场有望在今年下半年看到需求的向好。智能控制器厂商将受益于消费复苏的贝塔以及布局汽车电子+储能新能源等阿尔法,或迎来双击行情,建议关注标的为拓邦股份、麦格米特、和而泰、振邦智能等。 3)关注军工信息化。进入十四五第三年,军工信息化渗透率有望加速,整个行业维持较高景气度。其中TR组件/微波组件行业受益于弹载/机载型号放量,产能持续释放;卫星互联网行业随着首批发射计划实施以及第二批招标的开展,行情继续得到催化,产业链公司逐渐明确。军用区宽/指调等通信行业今年招投标全面复苏,有望实现比去年更好的业绩兑现。建议关注标的为盛路通信、铖昌科技、国博电子、上海瀚讯、兴图新科等。 风险提示 ChatGPT用户爆发增长后进入平台期以及活跃用户下降,政府监管和伦理问题风险,国内互联网厂商投资不及预期,高端AI芯片进口限制等。 正文目录 1科技观点每周荟(通信)5 2市场行情回顾11 2.1行业板块表现11 2.2个股表现13 3产业要闻14 4重点公司公告16 5运营商集采招标统计17 6风险提示18 图表目录 图表1微软400G数据中心网络架构6 图表2微软数据中心网络2024年部署将全部为400G6 图表3北美五大科技巨头2022年资本开支处于历史最高位7 图表4阿里云去年全面开放“飞天智算平台”8 图表5中国电信拥有丰富的AI算法仓和扎实的AI数据底座9 图表6语音识别技术原理10 图表7上周板块指数行情统计11 图表8上周通信在申万一级行业指数中表现第612 图表9上周WIND通信行业板块指数行情统计12 图表10上周WIND通信行业概念指数行情统计13 图表11截至上周通信个股表现情况13 1科技观点每周荟(通信) 受到ChatGPT概念催化,光模块成为2023开年以来表现最好的板块之一。光模块是AI计算集群重要网络基础设施,受益于ChatGPT爆火带来的AI算力投资增长催化,板块表现突出。截至2月26日,Wind光模块指数(8841258.wi)今年以来上涨32.8%,中际旭创上涨29.3%,新易盛上涨32.5%,光迅科技上涨40.8%,天孚通信上涨64.5%,联特科技上涨64.4%。我们认为此轮行情主要由估值驱动,行业逻辑已由估值修复转向AI新增需求带来的估值溢价阶段。假如ChatGPT用户持续高增长,由于AI算力中心在云厂商投资占比的增加,高速光模块行业增长可能加速,这是光模块拔估值的核心所在。 定量测算:AI算力集群光模块需求量价齐升。类似ChatGPT的AI大参数模型通常在AI算力集群完成加速训练和推理。以目前独家开放了ChatGPT调用能力的微软Azure为例,其为OpenAI开发的超级计算机超过了28.5万个CPU核心、1万个GPU,每台GPU服务器网络连接能力为400Gbps,位列全球超级计算机前五。 AI算力集群对高带宽网络的需求增加来自于东西向流量的快速爆发,在训练工作负载上为了减少训练时间通常采用多GPU分布式训练,策略包括数据并行、模型并行、流水线并行等。并行训练的核心问题是如何解决服务器间通信的瓶颈,对于高速光模块的需求愈加迫切且迭代速度加快。在推理工作负载上,ChatGPT推出以来,活跃用户暴涨,短短两个月破亿,需要多块GPU资源池化进行负载均衡以处理多用户并发访问,对于服务器扩容需求迫切。 单机网卡数增加和网络收敛比降低增加了交换机和光模块用量。根据数据中心光模块需求量计算公式(流量法): 1)服务器到TOR交换机光模块:服务器网卡端口数*2 2)TOR到LEAF交换机光模块:服务器流量/一级收敛比/TOR上联端口速率*2 3)LEAF到SPINE光模块:LEAF流量/二级收敛比./LEAF上联端口速率*2 假设普通Hyperscale数据中心和AI数据中心分别有X台服务器,每台服务器网卡速率为100Gbps,数量分别为2/10(AI服务器为每块GPU都配置了网卡),网络收敛比分别为2:1、1:1(AI集群使用无带宽收敛网络设计以尽量优化时延,实现高性能无损网络),交换机上联端口速率为400G,计算得到普通Hyperscale数据中心光模块(包括AOC/DAC)用量为4.75X,而AI数据中心光模块用量为23.75x,光模块用量大幅提升。 图表1微软400G数据中心网络架构 资料来源:微软《Theraceto800G》,华安证券研究所 更高速率的网络端口加速数据中心向800G演进。AI服务器通常使用了带宽更大的SmartNIC,如英伟达DGXA100服务器的计算网络就配置了8块200Gb/s的ConnectX-6HCAs智能网卡。交换机ToR上联端口、LEAF、SPINE交换机基本都已经部署 400GDR4/FR4光模块。而在最新发布的DGXH100集群中,每台H100通过8枚ConnectX-7400Gbps网卡互联,服务器和集群交换机互联使用了800G光模块。因此,随着对AI算力投资的增加,北美科技巨头已全面批量部署400G,并有望在2024渗透结束,开启800G批量部署时代。 图表2微软数据中心网络2024年部署将全部为400G 资料来源:微软《Theraceto800G》,华安证券研究所 因此,我们看到AI算力的增长带来AI计算集群网络架构的改变,高速率光模块用量大幅提升,同时端口带宽速率加速迭代,单端口价值量不断提升,驱动数据中心光模块市场规模高速增长。根据LightCounting2021年的报告,全球200G以上以太网光模块出货量将在2027年达到1745万只,5年CAGR23.8%。 北美线:AI或促进投资加码,市场或更快迎来景气复苏。此前市场对于2023年北美市场投资预期较为悲观,由于北美五大科技巨头投资已连续两年处于高位(由于2017/2018年投资增速较高,4年折旧周期产生升级需求),市场预期北美市场2023较为谨慎,如LightCounting在去年10月的市场预测中指出2023年光模块市场增速将放缓至4%,尤其是以太网市场增速将明显放缓。但我们认为,投资绝对额增速的下降不代表云基础设施投资增速下降,Ai投资结构占比的提升在四大云巨头近期表述中较为明确。 如亚马逊在最近的财报电话会议中指出2023年将继续增加技术设施的投入;谷歌 预计2023资本开支将与2022大致一致,但会增加对技术基础设施的投资,不仅仅是 AI,还为支持跨云投资;微软预计2023财年资本支出以美元计算将出现环比增长,其中云基础设施扩建季度支出会出现正常季节变化而人工智能投资继续基于近期和长期的客户需求;Meta预计2023资本支出在300-330亿美元之间,较之前340-370亿美元下调,下调反映了Meta在2023年降低数据中心建设投资的最新计划,因为“Meta转向更具成本效益且可以支持AI和非AI工作负载的新数据中心架构”。 图表3北美五大科技巨头2022年资本开支处于历史最高位 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 北美互联网巨头MAAGM资本开支(亿美元) YoY 160.0% 140.0% 120.0% 100.0% 80.0% 60.0% 40.0% 20.0% 0.0% -20.0% 2016Q1 2016Q2 2016Q3 2016Q4 2017Q1 2017Q2 2017Q3 2017Q4 2018Q1 2018Q2 2018Q3 2018Q4 2019Q1 2019Q2 2019Q3 2019Q4 2020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1 2022Q2 2022Q3 2022Q4 -40.0% 注:MAAGM指Meta、亚马逊、苹果、谷歌、微软资料来源:Wind,华安证券研究所 考虑到在微软Azure云运营的ChatGPT需求增长超预期(如微软1月宣布对OpenAI追加投资100亿美金),以及谷歌、亚马逊、Meta和苹果在语言大模型的追赶,2023年AI基础设施投资可能会超预期,市场将提前通过拔估值体现,但估值是否能持续,最快也需要半年报发布验证。北美线投资受益标的为中际旭创、新易盛、天孚通信、联特科