通信行业周报：Marvell交流会强调光互连的广阔空间；海外手机直连卫星业务进展顺利

行情回顾。本周通信行业（申万）下跌了1.28%，跑赢沪深300指数跌幅（-2.58%）1.30个百分点，跑赢创业板指数跌幅（-4.21%）2.94个百分点。今年以来通信行业（申万）上涨了2.01%，跑赢沪深300指数涨幅（1.30%）0.71个百分点，跑赢创业板指数涨幅（-6.79%）8.81个百分点。本周通信行业涨幅（-1.28%）在所有一级行业中排序第九，全年涨幅排序第七。截止本周末，通信行业（申万）估值PE- TTM 为29.70，同期沪深300 PE- TTM 为11.52，创业板指数PE- TTM 为26.40。本周通信板块涨幅前五分别为*ST新海（+23.81%）、朗特智能（+23.39%）、移为通信（+21.90%）、鼎通科技（+11.73%）、天孚通信（+9.25%）；本周通信板块跌幅前五分别为世嘉科技（-26.21%）、ST天喻（-16.82%）、裕太微-U（-16.81%）、海能达（-15.71%）、广哈通信（-14.73%）。 随着AI集群拓展未来可能需要10层交换，光互连需求空间广阔。Marvell于4月11日举办了主题为“面向AI时代的加速基础设施建设”投资人交流会，根据公司交流，AI推动互联速率从每4年迭代一次变成每2年迭代一次，加速互连速率迭代。128卡集群只需1:1的光互连，一个中等规模的1,000卡集群需要两层交换，即2:1的光互连，H100需要三层交换，需要3:1的光互连。 这一比例从1:1到2:1到3:1，未来将达到5:1，甚至10:1。在人工智能集群中，光互连的增长速度将超过XPU的增长速度，光模块、光器件需求空间广阔。 建议关注和全球头部云厂商存在紧密合作的光模块、光器件厂商，建议关注天孚通信、中际旭创、新易盛。 数代之内AI客户将从无源铜缆切向有源铜缆。无源铜缆连接时，随着单通道速率提升，受制于物理定律链路损耗将增加，此外随着数据中心密度提升客户希望在单机架中安装越来越多的互连，从而显著增加这些机架中的面板密度，因此希望使用更细的铜缆。单通道速率的提升和更细的铜缆都会增加链路传输损耗。由于机架的大小不会改变，因此距离是固定的，随着速率提升，为了跨越这一距离需要用到有源铜缆，本质上是带有DSP的铜互连。Marvell预计客户在拓展集群时将需要一个生态系统（Marvell推出了和光学PAM DSP同IP的铜DSP），使其同时具备灵活性和容量，能够采用铜互连，并在数代内将其从无源转变为有源，Marvell认为基于DSP的AEC市场空间为10亿美元，建议关注铜连接产业变化趋势。 Marvell认为目前已经到了硅光渗透率拐点。硅光方案相比传统分立式方案集成度更高，在目前使用的8x200G EML光模块中，需要8套高速光学器件，包含激光器、探测器等。还需要一个透镜将激光聚焦到光纤上、需要隔离器、电容、电阻等。在硅光方案下，各通道可以共享激光，因此在这种情况下，单个硅光芯片中有8个通道，每4个通道共享一个激光器，因此一个1.6T硅光模块只需要两个激光器。更低的成本、更少的激光器、更高的集成度意味着更高的可靠性和更好的扩展性。此外，硅光模块可以集成更多通道数，传统分立方案可以将小型模块中的最大光通道数设为8个通道，但是通过硅光引擎可以在一个模块放置16通道、32通道，甚至64通道。未来除了可插拔场景，硅光还适用于CPO及光I/O场景，建议关注硅光在高速数据中心中的渗透率变化，建议关注有硅光技术布局的光模块、光器件公司。 海外手机直连卫星业务推进顺利，我国相关产业商业化进程有望加速。4月7日，SpaceX完成了Starlink Group8-1的发射任务，本次发射的21颗卫星中包括6颗用于手机直连的卫星。此外4月11日，SpaceX向FCC提交申请，请求扩大其蜂窝星链（Starlink）手机直连卫星系统在美国境外的测试范围，包括加拿大、澳大利亚和日本。4月12日AST发布视频，基于存量手机完成了商业数据流的业务演示。RF工程师在无信号地区完成了用手机接入卫星观看YouTube视频的测试，该测试主要基于AT&T的网络和诺基亚的地面基站。我国手机直连卫星的通信网络主要为天通系统和北斗系统，华为、小米、荣耀、VIVO、OPPO等厂商均加速布局相关终端，以实现技术储备和供应链体系布局，我们认为我国手机直连卫星市场或将迎来高速发展，具备直连卫星功能的手机渗透率有望快速提升。此外在低轨卫星网络进入快速建设阶段，手机终端也有望加快低轨卫星通信功能的研发和配置。建议关注产品已切入手机直连卫星领域的海格通信。 通信行业持续跟踪公司： 运营商：重点推荐中国移动、中国电信、中国联通；光模块光器件光芯片：重点推荐天孚通信，建议关注中际旭创、新易盛、源杰科技；卫星通信：建议关注海格通信、震有科技；液冷：建议关注英维克、高澜股份；设备商：建议关注紫光股份、中兴通讯、锐捷网络、共进股份；IDC&AIDC：推荐宝信软件，建议关注奥飞数据、润泽科技、光环新网、科华数据；物联网模组：推荐广和通，建议关注威胜信息、有方科技；控制器：推荐拓邦股份、和而泰；军工通信：推荐七一二、上海瀚讯。 风险提示：AI发展不及预期，光互联需求不及预期，卫星通信发展不及预期，经济系统性风险。 一、本周行情回顾（2024/4/08-2024/4/14） （一）通信板块整体行情走势 本周通信行业（申万）下跌了1.28%，跑赢沪深300指数跌幅（-2.58%）1.30个百分点，跑赢创业板指数跌幅（-4.21%）2.94个百分点。今年以来通信行业（申万）上涨了2.01%，跑赢沪深300指数涨幅（1.30%）0.71个百分点，跑赢创业板指数涨幅（-6.79%）8.81个百分点。 图表1通信（申万）指数、创业板指和沪深300指数走势（以2014/12/31为基点） 本周通信行业涨幅（-1.28%）在所有一级行业中排序第九，全年涨幅排序第七。 图表2一级行业年与周涨跌幅 （二）个股表现 本周通信板块涨幅前五分别为*ST新海（+23.81%）、朗特智能（+23.39%）、移为通信（+21.90%）、鼎通科技（+11.73%）、天孚通信（+9.25%）； 本周通信板块跌幅前五分别为世嘉科技（-26.21%）、ST天喻（-16.82%）、裕太微-U（-16.81%）、海能达（-15.71%）、广哈通信（-14.73%）。 图表3本周通信板块涨跌幅前十个股 二、随着AI集群拓展未来可能需要10层交换，光互连需求空间广阔 Marvell于4月11日举办了主题为“面向AI时代的加速基础设施建设”投资人交流会，该活动的主要内容阐述了Marvell正在开发或即将推出的新技术，这些新技术将使公司能够在AI军备竞赛中更好地定位自己。 该会议以下内容值得关注： 1）随着集群拓展互连端口数增长比XPU数量更快，未来可能需要10层交换 AI推动互联速率从每4年迭代一次变成每2年迭代一次，加速互连速率迭代。去年，GPT 3在1,000卡集群上使用大约2,000个光互连进行了训练，模块:XPU数量比为2：1。而GPT 4基于25,000卡训练，但是需要的光互连数量提升至了大约75,000个，模块:XPU数量比为3:1。随着模型越来越大，100,000卡集群将很快投入使用，且这可能需要五层交换机交换，这意味着需要约500,000个光互连，模块:XPU数量比为5:1。从集群拓展角度看，128卡集群只需1:1的光互连，一个中等规模的1,000卡集群需要两层交换，即2:1的光互连，H100需要三层交换，需要3:1的光互连。这一比例从1:1到2:1到3:1，未来将达到5:1，甚至10:1。在人工智能集群中，光互连的增长速度将超过XPU的增长速度，光模块、光器件需求空间广阔。建议关注和全球头部云厂商存在紧密合作的光模块、光器件厂商，建议关注天孚通信、中际旭创、新易盛。 图表5光互连：XPU比例随着集群变大而不断提升，未来可能达到10:1 图表4 AI推动互连速率迭代加快 2）Marvell将数据中心内互联分为卡间互连、前端互连、后端互连，其中AI驱动的主要是后端互联 卡间互连：计算结构内部互联，为基于铜的短距离高带宽互连，协议有NVLink、Infinity和PCIe。最近，这个范围已经扩展到了机架内，但仍然在一米范围内。 后端互连：集群内互连，后端网络将AI服务器连接到其他AI服务器，协议是InfiniBand或以太网。每个加速卡都有自己的网络接口卡，简称网卡（NIC），每个NIC网卡都连接到一个模块，该模块将连接到交换机内模块和其他服务器内模块。后端互连需求主要由AI驱动，Marvell在该领域具备优势。 前端互连：集群间互连，前端网络将AI服务器连接到数据中心、存储和其他交换机，始终通过基于光纤的以太网。服务器内通常有1个或2个CPU，每个CPU都有自己的NIC网卡，每个网卡都有对应连接的光模块，前端互连不通过后端网络，而是通过CPU在AI服 务器上输入和输出数据。因为数据中心内的元件非常多，所以前端互联可能有四层或五层交换，主要负责通用用途，不主要负责AI数据交换。 DCI互连：数据中心间互连，通常为百公里及更远距离连接，主要负责一个区域内数据中心的互连。 图表6数据中心内卡间互联、后端互联（蓝）、前端互连（绿） 图表7数据中心内后端互联（蓝）、前端互连（绿）、数据中心间DCI互连（橙） 3）数代之内AI客户将从无源铜缆切向有源铜缆 Marvell预计数代之内AI客户将从无源铜缆切向有源铜缆，建议关注相关产业变化趋势。 无源铜缆连接时，随着单通道速率提升，受制于物理定律链路损耗将增加，此外还有一个变量，随着数据中心密度提升客户一般希望在单机架中安装越来越多的互连，从而显著增加这些机架中的面板密度，因此希望使用更细的铜缆。单通道速率的提升和更细的铜缆都会增加链路传输损耗。由于机架的大小不会改变，因此距离是固定的，随着速率提升，为了跨越这一距离需要用到有源铜缆，本质上是带有DSP的铜互连。Marvell预计客户在拓展集群时将需要一个生态系统（Marvell推出了和光学PAM DSP同IP的铜DSP），使其同时具备灵活性和容量，能够采用铜互连，并在数代内将其从无源转变为有源。AEC（有源电缆）已经存在多年，只是主要面向小众应用。在25G NRZ调制下，客户只有在无源电缆无法使用的情况下才会使用AEC。但是当单通道速率提升至50G或100G，AEC用量将大幅提升，Marvell认为基于DSP的AEC市场空间为10亿美元。 图表8单通道速率提升催生有源铜连接需求 4）看好硅光技术，适用多应用场景 硅光方案相比传统分立式方案集成度更高，Marvell认为目前已经到了硅光渗透率拐点。 在目前使用的8x200G EML光模块中，需要8套高速光学器件，包含激光器、探测器、等。还需要一个透镜将激光聚焦到光纤上、需要隔离器、电容、电阻等。在硅光方案下，各通道可以共享激光，因此在这种情况下，单个硅光芯片中有8个通道，每4个通道共享一个激光器，因此一个1.6T硅光模块只需要两个激光器。而更低的成本、更少的激光器、更高的集成度意味着更高的可靠性和更好的扩展性，Marvell认为“现在是将硅光子引入数据中心并彻底改变光学互连制造方式的时候了”。 图表10硅光模块结构，其中Marvell可以提供的部分（蓝字）增加了 图表9分立式光模块结构 图表11 1.6T分立式方案v.s.硅光方案，硅光方案集成度更高 硅光方案可以在单模块中集成更多通道数，且适用于可插拔、CPO、光I/O等不同应用场景。此前Marvell发布并现场展示了全市场第一款6.4T3D硅光引擎，由32个传输/接收通道组成，每个通道的电气和光学容量为200G。该器件在芯片上集成了数百个组件，且为模块化解决方案。传统分立方案可以将小型模块中的最大光通道数设为8个通道，但是通过硅光引擎可以在一个模块放置16通道、32通道，甚至64通道。公司最近的计划是将3D硅光引擎放入可插拔