通信行业2024中期投资策略：光通信技术迭代，算力国产替代新机遇

青南高证券 NSCNANJINGSECURITIES 行业评级：推荐 通信2024中期投资策略：光通信技术送代，算力国产替代新机遇 研究员孙其默 投资咨询证书号S0620523060001 联系方式025-58519170 邮箱qmsunanjzq.com.cn 五南高证券 NSCNANINGSECUKITIES 摘要： [专业务丨通价值】 2024年下半年投资通信行业依然以AI为主线。全球大模型加速送代，AI大模型的参数规模持续扩张，训练所需算力需求旺盛。海外头部云厂 商为训练下一代大模型，加码算力基础设施投资，对于24、25年资本开支给出了乐观预期。同时推理逐步成为算力需求增长的第二动能，伴 随模型复杂度提升，推理所带来的算力需求更加具有弹性。智能终端巨头苹果将为其终端设备引入一系列Al功能，AppleIntelligence分为 本地与云上两个模型，基于苹果庞大的客户群体，将直接释放推理算力需求。算力硬件方面，以英伟达为代表的算力芯片企业加速产品送代 加速落地，光通信长期投资价值凸显 ■地缘政治扰动加速国内算力产业链国产替代步伐。近期，OpenAI将严格限制不支持区域的API流量，这意味国内AI大模型客户需求将转向国内苹果将牵手国产大模型以实现AI功能，这直接推动国内大模型算力需求向推理切换：从资本开支的角度去看，BAT云厂商资本开支持续向好 一季度资本开支显著增长：三大运营在数字经济的背景下，也在持续加码算网投资，运营商已经成为了国内算力建设的重要组成部分。算力 硬件方面，国产算力芯片持续追赶海外，华为推出异腾910C芯片性能对标英伟达H200。伴随国产算力芯片性能升级，与之配套的服务器、交 换机、光模块将持续升级送代，国产AI算力产业链处在景气周期 口伴随英伟达算力芯片B200性能提升至18petaf1ops，其功耗达到1000W。单芯片功耗显著提升叠加算力集群规模逐步扩大，单机柜功耗加速增 长突破了传统风冷散热极限，液冷成为了行业发展的趋势。液冷控温技术不仅应用于1DC机房，也在向通信机柜，储能机柜进行拓展。三大运 营商积极布局液冷生态链，努力推动2024年规模试点，2025年开始规模应用，液冷控温行业迎来了黄金时代。 口投资建设：海外英伟达产业链：中际旭创、新易盛、天孚通信：国内AI产业链：紫光股份、中兴通讯、光迅科技：温控液冷产业链：英维克，口风险提示：AIGC进展不及预期，数据中心建设节奏不及预期，行业竞争格局加剧导致市场份额变化，原材料供给不足导致出货不及预期、毛 利润下降。 NSC 目录 南高证券 NANITNGSECURITIES 口1.0算力需求：训练与推理同时发力 口2.0海外云厂商：AI助力收入修复，资本开支预期乐观 口3.0算力硬件：英伟达B200系列出货早于预期，Rubin平台继续升级口4.0光模块：800G与1.6T需求共振，速率提升驱动新技术落地 口5.0国内云厂商&运营商：算力相关投资成为主线，运营商成为重要驱动力 口6.0国产AI硬件：国产芯片追赶海外，服务器、交换机持续升级 口7.0液冷技术：传统风冷技术遇到瓶颈，液冷加速渗透口8.0投资建议 口9.0风险提示 南高证券专业要务一创酒介值 NGCNANIINGSECUKITIES 1.0算力需求：大模型选代驱动训练需求 口人工智能发展迅速，AI大模型持续送代，提升参数依然是大模型发展的主要方向。在训练阶段，大模型预训练效果主要取决于参数量、Token数 量，计算量决定。各大云厂商大模型持续送代驱动算力需求指数级增长。例如GPT-4相比前一代GPT-3，训练算力需求高出100倍借：根据Morgan Stanley的测算，GPT-6训练所需158万张B200训练150-200天， AI大模型训练GPT-6预计参数规模 1E+06 TE*04 PETAFLOPIS-DAYS GPT-6IndicativeTrainingAnalysis BlackwellStargate 1E-02 #ofGPUsDeployed 1,583,661,583,66 66 1E+00 1E-02 1E-04 AvailableexaFLOPs15,67015,670 Totalmegawatts(MW)ofpowerused3,5003,500 MultipleofTrainingParametersforGPT-6,asamultipleof 3844 GPT-4 77 1E-0667 GPT-6TrainingParameters.TrillionS vs.GPT-4Parameters(Trillion)22 1E-08 1E-10 COMPUTEDOUBLINGCOMPUTE GPT-6TokensforTraining,Tillions767572 vs.GPT-4Parameters(Trillion)1313 1E-12EVERY2YEARS (MOORE'$LAW) DOUBLING EVERY34 MultipleofTrainingcomputeIncrcase:GPT-6vsGPT-41,4441,936 1E-14MONTHS MultipleofTrainingcomputeIncrease:GPT-6vsGPT-5 1419 1E-16stargateTrainingexaFLOPs(FP8)15,67015,670 19551965197519851995200520152025 DeysfequiredtoTrainGPT-5146196 资料来源：Lumentum，MorganStanley，南京证券研究所 南高证券 NGCNANIINGSECURITIES 1.0算力需求：推理算力需求更具弹性 口模型复杂度提升，推理算力弹性比训练更强。大模型价格战降低模型使用成本，杀手级APP通过供给端量转变为需求的质变 口苹果在WWDC24上发布了AppleIntelligence，将为iPhone、Mac等设备引入一系列AI功能。在WWDC大会上，苹果公司发布了AppleIntelligence， 这套功能为iPhone、iPad和Mac带来了改写电子邮件草稿、汇总通知和创建自定义表情符号等人工智能生成工具。苹果公司在主题演讲中花了很 大篇幅来解释这些工具有多有用，并用几乎同样多的时间向客户保证新的人工智能系统将如何保护你的数据隐私。同时，苹果正在为“苹果智能 ”（AppleIntelligence）使用自制的人工智能模型。苹果选择OpenAl的大模型产品嵌入其智能手机，将对整个智能手机行业起到风险标的作用， 2024年将成为A1手机元年。 口大模型使用成本降低，终端搭载AI成为消费电子新趋势，等待AI条手级APP推出。 AppleIntelligence Copilot+PC搭载高通晓龙X系列芯片大模型降价 最低价 第号公司降价时间最高降幅（元/百万 深度求索5月6日 tokens) 智谱AI5月11日80%1 AppleIntelligence 字节跳动5月15日 0.3 阿里云5月21日 97% 0.5 百度5月21日 100% 免费 科大讯飞5月22日 100% 免费 腾讯云5月22日 100% 免费 资料来源：苹果，高通，智东西，南京证券研究所注1：统计时间为2024年5月27；注2：“_”为API首次发布 南高证券 NGCNANIINGSECURITIES 2.0海外云厂商：收入与资本开支印证行业景气依旧 口海外云巨头云业务收入逐季修复，AI结合其主营业务提升客户体验，云业务收入出现拐点。 口谷歌云：2024Q1，营收95.7亿美元，同比+28.4%，环比+4.2%。口微款Azure：2024Q1，营收同比+31%，其中7%来自于AI， 口AWS：202401，AWS收入250亿美元，同比+17.2%，环比+3.4%。 口海外云厂商表示2024年加大A1基础设施投资，当前依然处于头部云厂商加码投资的时刻，资本开支的乐观预期至少延续到2025年。 口 口微软：2024Q1资本开支140.4亿美元，同比+79%，环比+22%，公司对于A1需求较为乐观，预计24、25年加大资本开支， 谷歌：2024Q1资本开支120.1亿美元，同比+91%，环比+9%，公司预计24年资本开支处于扩张周期，主要用于A1/云计算 口Meta：2024Q1资本开支67.2亿美元，同比-2%，环比-12%，公司上调24年资本开支指引，从前期300-370亿美金上调至350-400亿美金，预计25年会进一步增长口亚马逐：2024Q1资本开支149.3亿美元，同比+5.1%，环比+2.3%，公司预计Q1为全年低点，展望2024年；预计资本开支迎来正增长， 海外云业务收入增速（%）海外云巨头资本开支（亿美元） 60.00%500亚马进激软120.00% 50.0C% 谷数云(%) 450 微款Azure(%; 亚马进AW5(%)400 350 谷M款eta 一同比环比100.00% 80.00% 40.00% 300 60.003 30.00% 25040.00% 200 20.00% 150 LC0 0.00% 10.00% -20.00% 40.00% 0.00% 资料来源：公司季度公告，南京证券研究所 南高证券 NGCNANINGSECURITIES 3.0算力硬件：英伟达B200系列产品 口B200系列产品包括GPU、GB200、GB200NVL72等。B200采用了台积电（TSNC）改进✁4NP定制工艺制造，整合了两个独立制造✁Die，共有2080亿个晶体管，使用了新✁NVLink5.0技术来连➓两块芯片。其拥有160组SM，对应20480个核心，搭配✁使192GB✁HBM3E，提供了高达8TB/s✁带宽，功耗达到了700M，B200单个GPU提供了20Petaflops✁A1性能，大概五倍于H100✁4petaflops，GB200GraceBlackwelISuperchip配备了两个B200GPU和一个GraceCPU，新平台提供了40Petaflops✁计算性 能（INT8），并拥有864GB✁虑大内存池，HBM3E具有16TB/s✁内存带宽。GB200NVL72，这是一个全机架解决方案，有18个1U服务器。其提供✁FP8性能为720petaflops， FP4计算性能为1440petaflops。每台服务器里带有两个GB200GraceBlackwelISuperchip，合计共有36个GraceCPU和72个BlackwelIGPU。这些计算节点带有1.7TB✁ HBM3E内存、32TB/s✁内存带宽，并且全部采用液冷MGX封装， 口英伟达GPU芯片✁快速送代，NVLink、InfiniBand、以太网连➓方案同步演进。伴随B200GPU✁发布，美伟达推出新一代IB交换机平台，Quantun-x800采用单通道200Gb/s，提供144个连➓速度为800GB/s✁端口，由72个1.6T0SFP光模块实现。根据博通交换机✁方案，单通道200G光通信技术可以适配51.2T/102.4T两个代际✁ 专业要务1创道价值 交换机芯片。 B200系列产品B200系列产品 GB200NVL72ComputeandInterconnectNodes F0GSerDe 200GSerDes 5.810 2-28.8T-57.6Tb/s,1RU 44"800G72°OSFP.4RU 51.2T(512*100G 172(2-200G0GSert0NGSerDe100GSerDe 资料来源：英伟达，南京证券研究所 南高证券专业限务一创道价值 NGCNANIINGSECURITIES 3.0算力硬件：算力芯片选代加速 口在Computex2024，黄仁勋分享了英伟达产品路线图，预告了将于2026年，2027年分别推出BlackwelI✁下一代Rubin平台✁首款R100芯片与RubinUltra系列产