通信行业周报2023年第15期：歌推出新大语言模型，移动集采数据中心交换机

行业要闻追踪：谷歌推出下一代大语言模型PaLM2。GoogleI/O2023开发者大会上推出下一代大语言模型PaLM2，进一步加强逻辑和推理能力，并接入办公、搜索、聊天机器人等25种应用。海外科技公司持续关注AI投资，建议关注AI智算中心基础设施，如光器件光模块（中际旭创、新易盛、天孚通信等）。除此以外，PaLM2最轻量版本Gecko可在手机运行，反映大模型小型化的最新进展，建议关注端侧芯片如瑞芯微等。 中国移动启动2023-2024年数据中心交换机集采。中国本次采购数据中心交换机30660台，较2022年集采规模增长接近一倍，以此粗略预估本次采购金额有望超过40亿元。设备商有望受益运营商算网侧投入加大，建议关注ICT设备商如中兴通讯、紫光股份、锐捷网络、菲菱科思等。 行业重点数据追踪：1）运营商数据：据工信部，截至2023年3月，5G移动电话用户达6.2亿户，占移动电话用户的36.4%；2）5G基站：截至2023年3月，5G基站总数达264.6万个；3）云计算及芯片厂商：22Q4BAT资本开支合计134亿元（同比-47%，环比-14%）；23Q1海外三大云厂商及Meta资本开支合计339.5亿美元（同比-4%，环比-13%）。2023年4月，服务器芯片厂商信骅实现营收2.28亿新台币（同比-49.8%，环比+1.0%）。 行情回顾:本周通信（申万）指数下跌4.99%，沪深300指数下跌3.07%，板块表现弱于大市，相对收益-1.91%，在申万一级行业中排名第26名。在我们构建的通信股票池里有163家公司（不包含三大运营商），本周平均涨跌幅为-2.37%，各细分领域中，专网上涨0.2%，其余板块均有回调。 投资建议：关注AI主线与一季度复苏板块 （1）长期视角，以ChatGPT为代表的AI应用正快速发展，而软端的迭代离不开硬件基础设备的保障，AI数据中心内部的各类的硬件基础设施环节有望充分受益，建议关注智算中心基础设施：ICT领先企业（紫光股份、浪潮信息、中兴通讯、锐捷网络、菲菱科思等），光器件光模块（中际旭创、天孚通信、新易盛等），IDC温控企业（英维克、申菱环境），IDC电源端企业（科华数据、科士达）； （2）短期视角，在一季度整体外部环境影响下，部分板块仍实现显著增长，趋势有望延续，叠加2022年存在的低基数背景，Q2业绩有望进一步加速，相关板块和标的包括北斗（华测导航）、电网信息化（威胜信息）、工业互联网（三旺通信、映翰通）、可视化（中新赛克）、三大运营商等。 2023年5月份的重点推荐组合：中国移动、紫光股份、中际旭创、三旺通信、威胜信息、华测导航。 风险提示：AI发展不及预期、资本开支不及预期、宏观环境变化。 产业要闻追踪 （1）谷歌发布下一代大语言模型PaLM2 事件： 北京时间2023年5月10日1点（当地时间5月10日10点），2023GoogleI/O大会召开。会上，谷歌发布了其最新大语言模型（LLM）PaLM2。作为目前参数量最大的5400亿参数大模型PaLM的迭代版，基于100多种语言数据上训练而成PaLM2拥有更强大的逻辑推理能力。 点评： 亮点一：谷歌发布下一代大语言模型PaLM2 谷歌发布PaLM2，部分测试结果超越GPT-4。作为目前参数量最大的5400亿参数大模型PaLM的迭代版，基于100多种语言数据上训练而成PaLM2拥有更强大的逻辑推理能力。根据基准测试，对于具有思维链prompt或自洽性的MATH、GSM8K和MGSM基准评估，PaLM2的部分结果超越了GPT-4。 图1：谷歌推出PaLM2大语言模型 图2：PaLM2推理能力显著加强 图3：PaLM2的Gecko版本可以在手机运行 PaLM2可应用在25种功能和产品中，包括办公全家桶、聊天机器人Bard、搜索等。谷歌推出DuetAI，会涵盖谷歌的各种办公软件，包括在文档和Gmail中的写作辅助、幻灯片的图片生成、Meet的自动会议摘要等等。Bard迭代升级，未来将接入网络实时搜索网页，探索和Adobe的AI图像生成功能，以及Instacart和OpenTable等第三方服务的功能的整合。搜索方面，谷歌同样推出了由PaLM2驱动的全新搜索引擎。 图4：Duet AI在Google Slides应用 图5：由PaLM2驱动的全新搜索引擎 海外大厂重视AI投入。从全年资本开支预期来看，仅亚马逊明确将下调资本开支指引，海外云厂商对于AI投入均高度重视。 表1：海外三大云厂商及Meta资本开支指引 亮点二：AI驱动智算中心发展，底层基础设施充分受益 大模型应用离不开高算力的AI集群。ChatGPT作为一种人工智能技术驱动的自然语言处理工具，通过连接大量的语料库来训练模型，做到人机交互等场景功能，背后需要大量的算力作为支撑。根据OpenAI数据，目前AI训练的算力需求呈指数级增长——每3.4个月便可翻番。 图6：AI算力需求快速增长 我们此前基于A100和H100对应网络架构测算了服务器、交换机和光模块的弹性： （1）A100架构下，服务器、交换机、光模块的市场弹性分别为60%、19%、28%。 基于下游应用呈现规模角度，即按照单GPT4.0模型对于服务器需求用量测算。 假设1：单个应用的需求角度看，服务器潜在用量为1.5万台。 假设2：全球假设国内和海外有潜在20家公司可能形成同样类型规模应用。 假设3：网络结构比例按照单个SuperPOD方式部署，即服务器：交换机：光模块的用量比例=1：1.2：32.1 假设4：服务器价格参考英伟达价格，为20万美元；交换机结合Mellanox售价，假设为2.5-3w美金，光模块根据交换机速率，现在主流为200G，假设单个售价为250美金。 表2：A100下游应用大规模使用角度硬件需求角度测算 （2）H100网络架构下，服务器、交换机、光模块市场弹性分别为78%、8%、28%。 假设1：单个应用的需求角度看，服务器潜在用量为7716台。 假设2：全球假设国内和海外有潜在20家公司可能形成同样类型规模应用。 假设3：网络结构比例按照单个SuperPOD方式部署，服务器：交换机：400G光模块：800G光模块用量比例=1：0.375：8：12。 假设4：服务器价格参考性能提升的幅度，假设提升为50万美元；交换机假设单价较200G时期提升2.5倍，对应为5w美金，光模块假设400G光模块单个售价为400美金，800G光模块售价为1000美金。 表3：H100下游应用大规模使用角度硬件需求角度测算 除此以外，随着数据中心交换机通信速率提升，数据中心短距离通信所需的高速线缆、连接器发展迅速。随着AI集群、高性能计算机（HPC）的发展，数据中心所需的光传输速率不断提升。并且CLOS架构下，数据中心东西向流量将呈指数级增长，分布式存储、超融合网络等发展将推动数据中心内的高速互联需求持续增长。而伴随着大型和超大型数据中心的自建和新建，先进的IDC一体化设计大大地提升了单机柜功率容量，从而有效缩小了服务器接入的垂直布线距离，DAC的性价比优势将推动高速铜缆需求更快增长。据LightCounting预测，2023年到2027年，AOC和高速传输铜缆的年复合增长率分别为14%和25%，预计2027年市场规模均突破10亿美元。 图7：DAC和AOC市场规模预测（百万美元） 超算/智算中心的基础设施也将迎来同步升级、发展： （1）机电设备方面，超算/智算数据中心中高压直流备电比例有望进一步提升。 数据中心电力设备作为核心发动机，主要包括：1）配变电系统（包含10~20KV配电柜、变压器、）；2）备用电源系统：柴油发电机组；3）UPS电源系统：（交流UPS、直流UPS、输入/输出配电柜、蓄电池组）。传统数据中心建设中，柴油发电机组、电力用户站、UPS设备分别占到总成本的23%、20%、18%。而智算/超算数据中心相较于传统的数据中心，机柜功率密度和算力等级的大幅提升，我预计采用高压直流供电的模式占比会进一步提升，对于高压直流电源采购比例有望进一步提升，单KW电源端成本占比有望优化。 表4：超算/智算中心电气技术要求 （2）温控设备：液冷技术有望成为主流。液冷散热器通过液体流动与散热器内部表面摩擦带走大量的热量而起到散热作用，与一般的风冷散热器相比，液冷能够大幅提高降温效果，目前主要分为间接式/直接式液冷技术。其中，间接液冷技术是指服务器热源与液冷剂之间没有直接接触的换热过程，主要分类有冷板式与热管式；直接液冷技术是指冷却剂与电子元器件直接接触的换热过程，主要分类有喷雾式、喷淋式、浸没式三种。 目前国内高密度的云数据中心以及智算中心主要以冷板式液冷为主，超算中心主要以浸没式液冷为主。未来，考虑到对服务器改变形态的大小以及综合成本等，我们认为在服务器热力密度为15-20KW阶段，冷板式液冷对于服务器的形态变化相对较小、冷却液环节占比较低，环保等方面有望优先采用，随着算力密度的进一步增加，浸没式液冷整体散热能力有望进一步增强，推广度有望逐步打开。 图8：浸没式液冷工作原理 图9：冷板式液冷工作原理 根据赛迪顾问的数据，以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础，结合华为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查，预计2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元，2021-2025年均复合增速25%。 （此处口径为液冷对应的数据中心规模），冷板式及浸没式液冷占比分别达到59%/41%，而AI等应用场景的加速发展下，数据中心液冷产业的渗透速度有望进一步加快增长。 图10：IDC液冷市场规模预测（亿元） 图11：浸没式与冷板式液冷占比 亮点三：关注边缘智能发展 AI处理长期来看有望向边缘侧发展。随着数字技术加速与经济、政治、文化、社会、生态文明建设的深度融合，物联网应用也持续升级，随着数据量的快速提升，边缘计算应用有望加速渗透。 图12：AI处理的重心向边缘转移 谷歌外，芯片厂商也已在预研技术，推动大模型端侧应用。芯片厂商积极预研前沿技术，支撑大模型在端侧的运行。例如高通通过对AI引擎和AI软件栈的更新，增强Transformer等大模型模型的推理速度，已实现在端侧的独立运行——今年2月高通在MWC巴塞罗那演示了StabeDiffusion在手机上实现AI绘图。更高的AI算力能力也在逐渐从旗舰级芯片下放至主流产品，例如骁龙第二代7+的AI性能大幅提升。无独有偶，华为3月23日举行的春季旗舰新品发布会，宣布华为P60系列搭载了智慧搜图新功能，该能力是多模态大模型技术的应用，也反映了边缘智能的趋势。随着芯片厂商优化大模型在端侧芯片的运行能力，端侧的边缘AI有望进一步发展，实现多模态大模型在边缘的应用。 图13：通过高通AI软件栈部署StableDiffusion 图14：高通实现全球首个终端侧（手机）AI模型的运行 投资建议：GoogleI/O2023开发者大会上推出下一代大语言模型PaLM2，进一步加强逻辑和推理能力，并接入办公、搜索、聊天机器人等25种应用。海外科技公司持续关注AI投资，建议关注AI智算中心基础设施，如光器件光模块（中际旭创、新易盛、天孚通信等）。除此以外，PaLM2最轻量版本Gecko可在手机运行，反映大模型小型化最新进展，建议关注端侧芯片如瑞芯微等。 （2）中国移动集采数据中心交换机 事件： 2023年5月8日，中国移动发布《中国移动2023年至2024年数据中心交换机产品集中采购（新建部分）_招标公告》，拟采购数据中心交换机30660台，共划分5个标包。 亮点一：中国移动集采数据中心交换机 中国移动发布2023-2024年数据中心交换机集采，采购规模接近翻倍。本次集采合计采购交换机30660台，对比2022-2023年移动集采（16420台），采购规模接近翻倍。其中，主要增加的类别为特定场景交换机，2023-2024年集采中特定场景高性能和特定场景低性能分别