从CFCF光连接大会看光模块产业趋势20240702

从CFCF光连接大会看光模块产业趋势20240702_1_导读2024年07月03日00：50 关键词 光模块产业趋势微模块以太网升级换代网络端算力利用光光块交换机技术投资价值全球AI产业估值商用元年硅光英伟达交换机网络拓扑大模型训练性价比1.6 T 全文摘要 近期光模块板块走势强劲，多家公司业绩有望实现环比增长及净利率提升，市场对中报业绩良好的标的表现积极。特别是一些具有高收入纯度和低估值的光模块公司值得关注。随着以太网网络从400级向800级的升级换代，预计将带动1.6T和1.0T产品需求增加，展现光模块产业的增长潜力。科 技巨头在人工智能（AI）领域的投入不断增加，网络作为其中一个瓶颈问题日益突出，对光模块等网络设备的投资价值提出了新的要求。英伟达的以太网平台在提高数据传输效率和连接数上表现出色，新一代以太网解决方案提升了约1.6倍的带宽性能。数据中心网络架构不断进化，以适应AI技术发展 的需求，硅光技 好，显示出在未来数据通信网络中实现高效连接和降低运营成本的潜力。光模块行业正处于重大升级之中，尤其是高速数据传输方面，1.6T级别产品已实现量产，同时对下一代3.2T技术的关注也在 增加。国内企业凭借技术创新能力被认为是未来最具增长潜力的企业之一。章节速览 ●00：00光模块产业趋势分析：看好短期表现与长期升级潜力□近期光模块板块走势强劲，尤 其关注到部分公司如旭创新、一城天府第二季度业绩有望实现环比增长及净利率提升，市场对中报业绩良好的标的表现积极。同时，以太网网络的升级换代加速，从400级向800级过渡，预计将带动相 关产品需求增加，其中1.6T和1.0T产品的市场需求预计将超过当前预期，展现出光模块产业的长远增长潜力。 ●03：42关注AI大模型与网络升级的投资潜力□市场可能低估了科技巨头在AI领域的投入 决心，尤其是考虑到其在云计算时代的坚定投入。不同于云计算，AI大模型一旦落后，将直接影响传统业务及云计算业务，因而这些企业在此领域的投入将会更加积极。目前，算力、网络、存储和GPU是主要投入方向，其中网络作为瓶颈问题日益突出，对算力利用效率有很大影响。因此，网络升级换代成为关键，预计光模块等网络设备的投资价值将逐渐显现，尤其是一些具有高收入纯度和低估值的光模块公司，值得关注。 ●07：24探索以太网发展新机遇与AI云网络构架□本次会议聚焦于以太网技术的发展新机遇 ，特别是AI云网络架构的重要性。会议强调了在数据中心的不同应用中，传统以太网已难以满足高效率的需求，特别是在云数据中心和AI云环境中。英伟达的以太网平台因其在网卡硬件和网络拓扑结构上的创新，展现了显著的优势，尤其是在提高数据传输效率和连接数上。此外，新一代以太网解决方案 能够将带宽性能发挥到接近100%，相比传统方案性能提升了约1.6倍。这些进展为数据中心网络架构提供了新的方向，特别是在支撑大规模AI计算方面显示出巨大潜力。 ●13：59探索AI训练与推理市场的网络架构演进□随着AI技术的发展，数据处理的需求日 益增长，促使数据中心网络架构不断进化。AI工厂，主要服务于超大规模AI模型的训练任务，呈现出显著的技术特点和发展趋势。一方面，通过优化网络结构和采用高性能接口如NVlink和InfinityBand，可以大幅提高GPU集群间的连接效率和性能，展望未来可支持百万级GP U的大规模互联。另一方面，以太网技术因其高性价比逐渐成为推理市场的重要选择，不仅满足了商业应用对成本效益的要求，还促进了网络结构的解耦，增强了系统的灵活性和扩展性。此外，其他新兴技术如硅光LPO和CPU也在推动着数据中心网络向着更高性能和更低延迟的方向发展。 ●19：43硅光技术：前景看好，挑战与机遇并存□硅光技术因其高速、低成本和低功耗的特点 而备受关注，尤其在解决短距离传输场景中的优势日益凸显。当前市场已可见800G硅光产品的批量出货，并且1.6T硅光方案的产业链进展良好，性能表现被广泛认可。尽管面临技术挑战如激光器集 成难度和良率问题，行业内正在积极探索解决方案，例如倒装集成技术与转移打印等，以提高生产效率和降低成本。此外，标准化进程的推进将进一步促进硅光技术的发展和应用，降低产业门槛。 ●23：43探索高效能数据中心网络连接技术：LPO、LRO及CPU□随着对数据中心能耗 和成本控制的需求增加，不同技术如LPO、LRO和CPU在提高网络效率方面展现出各自的潜力。LPO因低成本和低功耗特性受到关注，尤其在提高局域网通讯效率方面显示出巨大潜力。同时，LRO技术作为介于传统DSE和LPO之间的解决方案，通过改进接收端设计，在维持一定性能的同时降 低了功耗。此外，虽然CPU技术在数据中心外部光互联场景中显示出降低功耗的优势，但在可靠性和维护性等方面仍面临挑战。业界领导者正致力于推动这些技术的发展和标准化，以期在未来的数据通信网络中实现更高效的连接和更低的运营成本。 ●29：21关注光模块及产业链进展：EML与3.2T时代的来临□光模块行业正迎来重大升 级，特别是在高速数据传输方面。当前，1.6T级别的产品已经能够实现200GEML光芯片的 量产，预示着高容量、低成本的数据传输成为可能。同时，对于下一代3.2T技术的关注也日益增加 ，尤其是在可插拔式EML解决方案的持续发展与竞争力上。三菱等公司的研究表明，单波400G的EML光芯片研发进展迅速，可能超越硅光方案，进一步巩固了传统EML方案在高速光模块市场中的 地位。此外，随着全球光块产业链的不断迭代加速，头部企业的战略重点逐渐转向新产品开发和供应链优化，而非过度依赖于旧产品的价格竞争。在此背景下，国内企业如中继创新、天孚通信凭借其强大的技术创新能力和市场份额保障，被认为是未来最具增长潜力的企业之一。 要点回顾 如何看待当前微模块市场的现状和发展趋势？ 当前微模块市场尽管板块表现较强，但尚未突破平台期，存在一定的分歧和担忧。然而，我们坚信在当前位置仍看好该领域的发展。短期来看，随着季度中期报告（中报）的临近，预期三个主要光模块公司 的业绩，尤其是旭创新，将会出现显著增长，因量的环比增长和净利率水平提升。此外，以太网升级换代速度加快，从400G级往800G级迁移，量级超出原先预期，尤其对于明年870G的增长空间 较大。 市场是否低估了大厂对人工智能投入的决心？ 市场可能低估了大厂对于AI投入的决心。相比云计算时代，在AI领域的投入更为坚决且持久，即使面临短期回报不佳的风险，只要skimminglaw效应持续有效，大厂将继续大量投入AI技 术。在网络端作为计算能力利用率的关键因素背景下，升级换代的需求尤为迫切，因此马威尔等厂商提出光模块用量比例逐渐提升的趋势是合理的长期预期。同时，由于网络成本占比可能逐渐上升，使得光模块具备独特投资价值。 为何建议继续持有或加仓光模块板块，并分析其估值情况？ 光模块企业在全球AI产业中的收入纯度极高，主要来源于相关业务，估值相对较低。以西昌为例，明年估值只有四五倍左右，远远未充分反映其投资价值和业绩确定性。因此，在当前位置可以坚定持有或适当加仓，等待调整时机，以获取更好的投资回报。2024年光连接大会上，有哪些重点内容和讨论焦点？ 在本次大会上，焦点主要围绕以太网发展的新机遇展开，同时探讨了LPO硅光和1.6T技术的商用 化进程。会议通过系统梳理，重点关注了三种不同类型数据中心的不同网络结构和作用定位，分别涉及云数据中心、AI云数据中心以及AI工厂。 对于传统云数据中心来说，以太网网络结构如何满足其需求及潜在改进空间？ 传统云数据中心由于有多名使用者租用较小规模的工作负荷，一般使用传统的以太网网络结构即可充分满足需求，但随着GPU数量增多（上百甚至更多），仅依靠传统以太网的收敛性会导致边际收益明显降低。为提高整体互联性能，会引入AI□Cloud网络结构，该网络更注重东西向带宽的需求， 如英伟达的Spectrum以太网平台已能实现万卡以上的集群，相较于传统以太网，具有更强的带宽利用效率。 英伟达以太网平台与传统以太网相比有何重大区别？ 英伟达以太网平台主要区别在于网卡硬件升级和网络拓扑结构优化。在硬件层面，升级后的网卡可满足以太网ROC标准，而在网络拓扑上倾向于一比一无收敛架构设计，这意味着对光模块配置比例影响不大。此外，新版以太网交换机已具备51.2T带宽，能够互联高达50万张GPU，有效提升了AI 集群的整体带宽利用率，将性能提升至传统以太网的1.6倍左右。AIfactories数据中心中，网络结构是如何分类及其优势何在？ AIfactories数据中心主要针对超大规模AI模型训练，其中包含两种主要网络结构类别 。第一种是纯以太网网络，适用于互联超过10万张GPU的大规模集群，目前在AI领域表现优异；另一种则是结合英伟达NVlink和InfiniBand的混合方案，此方案利用NVlink进行内部连接，以InfiniBand进行外部互联，能够在保持高性能的同时大幅提升集群内G PU规模的数量，有望实现百万张卡以上集群的表现。 英伟达最先进交换机在网络结构升级后可支持的最大GPU数量是多少？ 在两层交换机网络结构下，英伟达最先进的quarterx800Q3400交换机可以实现约 一万个B系列GPU的互联；而若将网络结构提升至三层，则能支持大约七十五万张B系列GPU的互联。 英伟达为何会在不同场景下选择不同的网络解决方案，并预计明年会在哪些市场上推出新方案？英伟达根据不同应用场景（如训练和推理）明确了自己的网络解决方案定位。在训练市场，他们倾向于采用附加值更高的infinity方案，搭配1.6T交换机和光块芯片；而在推理市场，可能会推出适配 性价比要求较高的800G以太网交换机及模块的方案，以确保在该市场的GPU市场份额。 为什么英伟达会选择推广以太网方案以应对推理市场需求，并且这一策略如何影响了行业整体情况？英伟达通过推广以太网方案满足了推理市场对性价比的需求，使其单设备成本低于Infinity方案 ，同时有助于减少对英伟达的过度依赖。此外，以太网方案还能促进网络结构解耦，激发更多客户需求 ，比如亚马逊等大客户由于以往受限于绑定关系而未能快速增长的需求，如今有望因以太网方案得以释放。 硅光技术在硅光芯片领域的进展如何？有哪些主流方案及其优劣势是什么？ 当前硅光技术因其低成本、低功耗以及高带宽潜力受到广泛关注。1.6T硅光方案已在产业链中取得初步成果，例如800G硅光已实现批量出货，且整体性能表现良好。主流的硅光芯片集成方案主要包 括倒装集成、转移打印等。其中，倒装集成作为英特尔曾主导的技术路线，但良率控制难度较大，成熟时间预估至2025年；相比之下，国内主流采用的是相对简单的倒装集成方案，良率提升更容易。国 外头部厂商如Global□Foundries等也提供了相关开发工具，国内厂商如光环科技等 正在积极布局硅光领域，并强调自研硅光芯片的能力。随着标准化程度的提高，硅光方案有望更顺畅地实现与传统半导体制造线的切换，从而推动成本端显著下降。 LPO（LowPowerOptical）在以太网解决方案中的应用现状如何？ 当前情况下，许多厂商已展示并试用LPO技术的产品，主要用于短距离传输场景，其低功耗和低成本特性使其与以太网方案高度契合。据产业链专家介绍，目前英伟达等企业已经开始在第一层服务器网卡向交换机的数据传输环节尝试使用LPO方案，并计划待其进一步成熟后再推广至交换机间的互联。不过由于交换机间互联距离较长且需进行定制升级等因素，这是一个循序渐进的过程。 传统EML（ExternalModulationLaser）方案在高带宽领域的发展前景如何？ 在1.6T带宽层面，200G□EML光芯片已有量产能力，并预计单模光模块将于今年37度左右开始大规模上量。此外，关于3.2T下一代光模块的担忧被三菱专家分享的400GEML光芯 片进展所缓解，该芯片通过调制现有155G芯片实现单通道400G速度，进度优于硅光方案。因此 ，传统的可插