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通信行业周报:英伟达DGXH 100 AI服务器系统以及NVLink架构大幅提升数据速率,空芯反谐振光纤或将成为新一代AI算力集群通信传输技术

信息技术2023-04-03郭晓月德邦证券杨***
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通信行业周报:英伟达DGXH 100 AI服务器系统以及NVLink架构大幅提升数据速率,空芯反谐振光纤或将成为新一代AI算力集群通信传输技术

最新AI服务器中高算力GPU之间互联速率大幅提升,或将对传统传输技术提出挑战。英伟达在3月22日的GTC大会上发布最新AI服务器系统NVIDIA DGX H100以及NVLINK架构,DGX H100配备8个H100 GPU模组,并且配备Transformer引擎,总GPU显存高达640GB。每个H100 GPU配备18个NVLink,确保GPU之间的双向带宽高达900GB/s,GPU之间通过NVIDIA Switch彼此互联,DGX配备4个NVSwitches,GPU之间双向带宽为7.2TB/s,比上一代性能提高1.5倍。NVSwitch可以连接多个NVLink,在单节点内和节点间实现以NVLink能够达到的最高速度进行多对多GPU通信。NVSwitch+NVLink可以实现纵向扩展来训练万亿参数模型,这些GPU拥有高达15 petaFLOPS的深度学习计算性能。DGX H100服务器可利用NVLink来提高可扩展性,进而实现超快速的深度学习训练。在核心算力硬件性能大幅提升的背景下,即使升级到800G光模块来进行服务器之间的数据传输,传统光纤的损耗延时或将对数据传输效率施加压力。 空芯反谐振光纤将降低传统光纤损耗延时等问题,提高AI服务器的数据传输效率。 传统玻璃光纤在材料的吸收、色散、非线性、低损伤阈值等方面的限制,在光纤通信、高功率激光输出、超快光学、非线性光学等领域的应用上出现限制。空芯光纤改变了光在光纤中的传输介质,能够将光限制在空气芯纤芯中进行传输,并且从根本上避免了由于传统光纤在材料本征限制而带来的问题。空芯光纤有三大优点:1)低延时,空气折射率为1,光在空芯光线中的传输速度是光速,远远超过在玻璃介质中传输速度;2)低色散,空芯光纤的材料色散要低于实芯光纤三个数量级;3)低非线性;4)高激光损伤阈值,空芯光纤由于可以实现超过99%的光功率在空气中传输,光场与材料重叠极小,在相同的传输功率下有更低的材料吸收,拥有更高的激光损伤阈值,以至于减少光纤损伤。微软在2022年年底宣布收购空心光纤厂商Lumenisity,以提升自身的云计算基础设施能力,Lumenisity的空心光纤已经应用在euNetworks公司在英国伦敦和巴西尔登之间14km长的对金融交易至关重要的数据中心互联上,空芯光纤技术逐渐得到市场的认可,在中短期之内或将开启商业化进程。在国内市场方面,长飞光纤正在布局空芯反谐振光纤,在AI数据中心加速部署的趋势下,长飞光纤的空芯反谐振光纤有望加速市场化并且加速渗透进入AI数据中心互联以及AI服务器互联场景。在AI算力的持续热度下,长飞光纤有望持续受益。 行情回顾:通信(申万)板块指数上周(03.27-03.31)下跌1.55%,跑输创业板指(1.23%)、沪深300(0.59%)、上证指数(0.22%)。根据我们自己所构建的通信子板块成分,上周(03.27-03.31)3个板块呈现上涨趋势,8个板块出现下跌,其中光通信板块涨幅4.02%。 建议关注:光纤光缆方面,我们关注海风+光棒纤缆双维驱动产业中天科技、亨通光电,布局空芯反谐振光纤的长飞光纤;产业链自主可控方面,关注背靠chiplet技术实现自主可控的鲲鹏产业链:长电科技、兴森科技;通信+信创方面,关注鲲鹏服务器代工龙头神州数码,国产数据库自主可控海量数据,“信创邮箱+统一办公平台”彩讯股份,金融、运营商、能源、党政国产数据库创意信息;通信+军工信息化方面,关注无线通信全频段覆盖的传统优势企业海格通信,专网无线通信产品和整体解决方案的核心供应商七一二,自主研制无线信道仿真仪和射频微波信号发生器厂商坤恒顺维,高精度定位解决方案供应商华测导航;通信+智能汽车方面,在连接器领域,依靠在通信连接器产品的技术积累,拓展应用于车载连接器产品,关注瑞可达、永贵电器、意华股份;光模块厂商积极布局激光雷达,关注天孚通信、中际旭创;通信+新能源方面,关注储能系统温控供应商英维克、硕贝德、铭普光磁、科创新源,储能变流器供应商科华数据;卫星通信方面,建议关注中国卫星、中国卫通、铖昌科技;智能办公领域,建议关注与微软Teams达成紧密合作的亿联网络。 风险提示:中美科技竞争对行业造成的不确定性风险;5G发展不及预期;国家相关产业政策变动风险等。 1.本周行情回顾 1.1.板块行情回顾 通信(申万)板块指数上周(03.27-03.31)下跌1.55%,跑输创业板指(1.23%)、沪深300(0.59%)、上证指数(0.22%)。年初至今,通信板块在31个申万一级行业中排名3名,截止交易日3月31日上涨29.51%;通信(申万)板块指数上周(03.27-03.31)涨跌幅在31个申万行业中排第26名,在TMT子板块行业中排名第4名,其中跑输传媒(第4名)、计算机(第12名),电子(第23名)。随着行业景气度和政策回暖,AIGC、GPT-4.0热度下所带来的模型训练参数量提升、AI算力加速建设,以及国家工信部对于6G技术的加速研发,我们依然持续看好通信板块未来增长空间。 图1:通信(申万)上周涨跌幅比较(2023.03.27-2023.03.31) 图2:申万一级行业上周涨跌幅情况(2023.03.27-2023.03.31) 1.2.子板块以及个股行情回顾 上周(03.27-03.31)通信板块小幅下跌,二级子行业中所有板块均呈现下跌趋势,通信设备和通信服务分别下跌1.29%、2.00%。 根据我们自己所构建的通信子板块成分,上周(03.27-03.31)3个板块呈现上涨趋势,8个板块出现下跌,其中光通信板块涨幅4.02%。在数字经济建设带动的持续高景气下以及国防安全的背景下,在国家6G加速研发以及AI算力集群加速部署下,以IDC、物联网、光通信、北斗导航、军工通信为主的通信板块业绩增长空间广阔,建议持续关注。 图3:通信子板块(申万)上周涨跌幅情况(2023.03.27-2023.03.31) 图4:通信子板块(自建)上周涨跌幅情况(2023.03.27-2023.03.31) 个股方面,我们关注的通信行业总共136只股票池中,37只股票上涨,97只股票下跌,2只股票持平。其中剑桥科技(25.58%)、东方国信(23.73%)、新易盛(23.41%)、联特科技(16.53%)、通鼎互联(13.89%)位居涨幅前五。部分个股有所回调,合众思壮(-12.72%)、奥维通信(-10.84%)、*ST深南(-9.96%)、立昂技术(-9.09%)、初灵信息(-8.25%)位居跌幅前五。 涨幅前十的个股中,剑桥科技在高速率光模块中均有所布局,LPO(线性直驱光模块)和800G光模块两项技术中,剑桥科技均处于前沿厂家之一。剑桥科技在马来西亚有合作工厂,无线产品和宽带产品正在大批量发货,光模块产品也实现在马来西亚出货。公司目前正在开展新业务布局,包括Wi-Fi6和Wi-Fi7路由器、5G小基站、25GPON、短距相干光模块技术(Coherent-Lite)技术研究等,预计25GPON将在今年发货。公司在800G硅光模块进行超前布局,在三个方向上进行突破:①800G(甚至更高),EML或硅光两种方向;②基于硅光技术的光模块,400G/800G或者更高;③Coherent相干技术,400G/800G或者更高。2022年,公司基于EML的系列产品800G2×FR4/LR4光模块(2km/10km)、800G8×FR1/LR1光模块(2km/10km)产品已实现小批量发货,2023年将重点推出基于硅光版本的上述800G产品(含DSP)及线性直驱800G产品(不含DSP)。 在CPO(光电共封装)技术上,公司正在针对用于下一代数据中心的CPO(共封装光学)产品的相关光电混合封装技术进行研究。剑桥科技光模块目前的总产能达到130万支/年至150万支/年,并且预计下半年首批基于硅光的线性直驱400G/800G光模块产品将实现小批量供货。 新易盛方面,新易盛是国内高端光模块的龙头厂商之一,目前已与全球主流互联网厂商建立起了良好的合作关系,800G高速光模块目前客户在做小批量采购和规划。在超大型数据中心中,LPO可以提供更低的功耗以及成本。在LPO方面,公司已与产业链上下游开展了紧密合作,与主流厂商和用户建立起了良好合作关系,并积极推动LPO相关测试项目的进展。并且在2023年3月的OFC大会上,公司推出了800G线性驱动可插拔光学器件(LPO)系列产品,公司的800G LPO产品组合包括用于多模和单模应用的模块,其中多模光纤应用的基于VCSEL技术的800G LPO和单模光纤应用的基于EML、硅光子学和薄膜铌酸锂调制器的LPO收发器。公司已于1月底发布2022年业绩预告,预计2022年实现归母净利润8.9亿-1.02亿元,同比增长34.46%-54.10%。在ChatGPT激发的算力加速建设的行业趋势下,新易盛或将持续受益。 表1:涨幅前10个股证券简称 表2:跌幅前10个股证券简称 1.3.行业资金流向 上周申万一级行业资金流向情况: 上周通信板块主力净流出84.8亿元,在31个申万一级行业中排第29名,成交额占全市场比例为5.47%,在31个申万一级行业中排第6名。资金面上周持续流出,但是我们相信随着行业景气度的提升,未来通信板块资金净流入有望逐渐增加。 图5:上周申万一级行业资金流向情况(2023.03.27-2023.03.31) 2.行业动态 2.1.5G/6G 【华为、爱立信和诺基亚3GPP 5G技术处于业界领先,表现活跃】 根据C114通信网,Research 5G网络基础设施首席分析师近日指出,三大网络设备供应商(华为、爱立信和诺基亚)在对3GPP的5G技术贡献数量和批准贡献方面一直处于领先地位。 在对于5G终端方面相关的贡献中,主要公司包括网络基础设施供应商(例如华为、爱立信、诺基亚、三星、中兴通讯和NEC)、芯片供应商(例如高通、英特尔和联发科)、网络服务提供商(例如中国移动、NTT DOCOMO和AT&T)、UE供应商(例如vivo、OPPO、苹果和小米)等等。 RAN1(即无线电接口物理层)、RAN2(即无线电接口架构和协议)、RAN4(即UE中的射频RF方面)和SA2(即整个3GPP系统架构)是影响整个移动行业的最重要的工作组,也是5G 3GPP标准的大多数规范和基础TS的聚焦领域。3GPP 5G标准制定中最活跃的公司包括Huawei、Ericsson、Nokia、Qualcomm、Samsung和ZTE等。 【平台化服务网络是6G网络架构发展方向】 根据C114通信网,近日2023全球6G技术大会在南京召开,中国移动首席科学家王晓云在接受专访时表示,6G网络要向平台化服务化的方向发展。平台化服务网络即“Network is the Platform”,指的是网络通过柔性变革,成为聚合相关业务能力的“平台”,可以实现功能的动态扩展、性能的弹性提供、网络的灵活生长、服务的供需动态匹配和多样化供给。 平台化服务网络包括网络平台化和服务多样化两方面的内涵。网络平台化指的是网络横向层间解耦、层内原子化,统一封装,并对内对外提供调用服务;服务多样化指的是纵向跨层多要素按需智能编排,为用户提供定制化服务。 基于该理念,中国移动提出6G“三体四层五面”的架构总体设计:“体”是架构的空间视图,描述6G网络实体的客观存在形式,新定义了数字孪生体,扩展了全新空间,可以更好地对外提供多样化的服务;“层”是架构的逻辑视图,对网络进行了横向分层,提供调用服务,包含资源与算力、路由与连接、服务化功能、开放使能“四层”;“面”是架构的功能视图,在经典的控制面和用户面基础上,增加了数据面、智能面和安全面,强化了功能类别,旨在多角度全方位提升网络业务能力,满足服务对象不断扩展的需求。这种架构总体设计是平台化服务网络在6G的实践,将为6G体系化创新提供有力的架构基础和支撑。 2.2.光通信 【华为发布2022年报,销售收入6423亿人