AI行业跟踪报告第38期：DCI大势所趋，重点关注德科立

2024年10月18日 行业研究 DCI大势所趋，重点关注德科立 ——AI行业跟踪报告第38期 要点 AI训练集群的高速增长叠加电力资源的分布不均将带来数据中心间互联（DCI）广阔的市场空间。一方面，AI模型所需的算力和连接数呈指数级上升：GPT-4在25K集群上进行训练，是前一代的25倍，需要大约75,000个光互连；未来 会有100K的AI集群推出，这可能需要五层交换，因此可能需要500,000个光互连；更遥远的未来，甚至可能会出现达到100万卡的集群，这时单一的数据中心将由于电力紧缺的原因无法完成如此规模庞大的部署。另一方面，AI服务器消耗的电力比通用服务器多10倍，今天的AI训练集群大都分布是在一些富裕国家、人口众多的国家，而发达地区电力资源紧缺，同时制冷需求、政治等因素都将促使AI训练集群的地理分布将更加平衡。 北美云巨头增加DCI建设支出，Lumen深度受益。受益于人工智能需求，电信公司LumenTechnologies已与云计算和科技公司达成了价值50亿美元的新交易，且未来有望获得另外70亿美元的人工智能销售机会。同时8月2日，公司和康宁达成协议，就下一代光缆的大量供应达成协议。该光纤密集型光缆将使Lumen在美国的城际光纤里程增加一倍以上，为主要的云数据中心提供巨大的容量，以满足人工智能工作负载和由大量数据驱动的高带宽应用的需求。根据这项协议，Lumen在未来两年内每年保留康宁全球光纤产能的10%。 DCI和城域网开始布署800G端口光传输设备。800G光传输技术，经历了两代的代际发展，目前基本可支持80波600km的传输，应用场景能够覆盖大型数 通信行业 增持（维持） 作者分析师：刘凯 执业证书编号：S0930517100002 021-52523849 kailiu@ebscn.com 分析师：朱宇澍 执业证书编号：S0930522050001 02152523821 zhuyushu@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 21% 9% -2% -14% -25% 10/2301/2404/2407/24 据中心之间的互联互通、超大算力集群之间的连接以及城域网范围的传输，未来通信行业沪深300 DCI和城域网场景的800G端口设备发货量增速显著，DCI和800G城域网设备市场迎来了关键的发展节点。同时全球范围内的资源整合也在加快进行，如HPE并购Juniper，Nokia并购Infinera，设备厂商蓄势在这个增长更快、吸引力更大的市场中进行博弈。 德科立：长距离光传输市场的全球巨头。德科立深耕光电子器件行业二十余年，主业涵盖光收发模块、光放大器、光传输子系统的研发、生产和销售。二十余年来，公司与中兴通讯、Infinera、Ciena、烽火通信、诺基亚、ECI等多家全球主流电信设备制造商、国内三大运营商和国家电网等国内外行业高端客户建立了良好的合作关系。长距离光传输一直是光通信领域的重要技术难点，公司长期致力于长距离光传输的技术研究和产品开发，并取得丰硕成果。公司2024年上半 年实现收入4.1亿元和归母净利润0.54亿元；公司2023年实现收入8.2亿元和 归母净利润0.92亿元。 德科立有望深度受益于DCI产业趋势。DCI和城域网开始布署800G端口光传输设备，应用场景能够覆盖大型数据中心之间的互联互通、超大算力集群之间的连接以及城域网范围的传输，未来DCI和城域网场景的800G端口设备发货量增速显著，DCI和800G城域网设备市场迎来了关键的发展节点。2024年上半年，DCI业务的快速增长驱动德科立数据和接入类产品同比增长60%。 投资建议：DCI需求有望持续提升，建议关注：德科立。 风险分析：AI驱动的DCI互联需求不及预期，中美贸易摩擦反复风险，行业竞争加剧。 资料来源：Wind 目录 1、AI集群发展驱动DCI需求4 2、德科立有望深度受益于DCI产业趋势7 2.1德科立：长距离光传输市场的全球巨头7 2.2产品线包括光模块、光放大器、光传输子系统7 2.3DCI将成未来趋势，德科立市场和研发持续布局10 3、投资建议11 4、风险分析12 中庚基金 图目录 图1：全球数据中心的地理位置分布4 图2：Marvell各代用于DCI的光模块5 图3：Marvell预测的其互联业务潜在市场空间5 图4：Lumen数字平台5 图5：德科立产品布局7 图6：德科立产品线之光模块8 图7：德科立产品线之光放大器8 图8：德科立产品线之光传输子系统9 表目录 表1：光模块和光芯片重点公司2022-2026年归母净利润及PE估值11 表2：光模块和光芯片重点公司2022-2026年收入及PS估值11 1、AI集群发展驱动DCI需求 AI训练集群的高速增长叠加电力资源的分布不均将带来数据中心间互联（DCI）广阔的市场空间。一方面，AI模型所需的算力和连接数呈指数级上升：GPT-3使用大约2,000个光互连在1K集群上进行了训练；GPT-4在25K集群上进行训练， 是前一代的25倍，需要大约75,000个光互连；未来会有100K的AI集群推出，这可能需要五层交换，因此可能需要500,000个光互连；更遥远的未来，甚至 可能会出现达到100万卡的集群，这时单一的数据中心将由于电力紧缺的原因无法完成如此规模庞大的部署。另一方面，AI服务器消耗的电力比通用服务器多10倍，今天的AI训练集群大都分布是在一些富裕国家、人口众多的国家，而发达地区电力资源紧缺，同时制冷需求、政治等因素都将促使AI训练集群的地理分布将更加平衡。我们认为，这两个因素将带来数据中心间互联需求的快速增长。 图1：全球数据中心的地理位置分布 资料来源：Marvell，datacentermap.com DCI的需求演进驱动相干光模块的技术迭代和增长。传统非相干光模块由于带宽低、调制方式简单，已无法满足高速率、长距离、高密度传输的需求。随着数字信号处理、光器件制造等关键技术的不断成熟，相干光模块能够支持更高的传输速率和更远的传输距离，非常适用于DCI场景。相干光模块支持高达数百Gbps甚至Tbps级别的数据传输速率，满足通信网络对高带宽的需求；支持复杂的调制技术（如QPSK），克服信号在光纤传输中的色散和衰减问题，实现稳定、可靠的长距离传输；同时，可结合不同的网络需求和环境选择合适的调制方式，提供灵活的解决方案。根据Marvell，目前400G相干光模块快速增长，随着世界上AI集群数量的持续增长，数据中心之间的带宽继续增加，未来会升级到800G、1.6T的相干光模块，这是一个全新的市场。伴随这一趋势，Marvell预测他们DCI业务收入将从23年的10亿美金增长至28年的30亿美金，CAGR为25%。 图2：Marvell各代用于DCI的光模块图3：Marvell预测的其互联业务潜在市场空间 资料来源：Marvell资料来源：Marvell 图4：Lumen数字平台 LumenTechnologies,Inc.是一家总部位于美国的技术公司，专注于提供网络和通信服务。公司致力于为企业和消费者提供广泛的数字服务，包括云计算、网络 基础设施、边缘计算和网络安全解决方案。Lumen的服务主要集中在提升用户的数字体验和推动数字转型。主要服务和产品包括：（1）网络服务：Lumen提供高速互联网接入、广域网（WAN）解决方案和专用线路服务，支持企业在全球范围内进行安全、高效的通信；（2）云解决方案：包括LumenCloud和EdgeComputing，帮助企业利用云计算资源进行业务创新和优化；（3）网络安全：提供全面的安全服务，包括DDoS保护、网络防火墙和威胁检测，以保护客户的网络和数据安全；（4）通信服务：包括语音、视频会议和统一通信解决方案，支持企业内部及与客户的沟通。Lumen的目标是通过提供领先的数字基础设施和服务，帮助企业和个人在数字化时代中取得成功。公司强调边缘计算和 数据分析，以应对日益增长的数据需求和连接性挑战。Lumen的数字平台架构，强调通过差异化的客户体验（CX）为企业提供关键的网络能力。平台的核心包括网络即服务（NaaS）、边缘计算（EdgeFabric）和安全服务（Security），并由Lumen的全球光纤网络支撑，提供包括波长、IP、以太网等基础网络服务。 同时，Lumen的AIOps引擎帮助客户高效管理广域网和各类端点，实现安全、灵活和高效的网络体验。 资料来源：Lumen 北美云巨头增加DCI建设支出，Lumen拿到50亿美金订单，并在未来有望获得额外70亿美金合同。电信公司LumenTechnologies（LUMN.N）已与云计 算和科技公司达成了价值50亿美元的新交易，用于其网络和网络安全解决方案，因为越来越多的企业急于适应人工智能驱动的技术。其中就包括与科技巨头微软的一项交易，微软于24年7月宣布将使用Lumen的网络设备扩展其用于人工智能工作负载的容量。此外，Lumen表示未来可能还会有70亿美元的额外订单。人工智能采用的激增导致跨多个行业的企业大举投资于构建能够支持基于人工智能的应用程序的基础设施。Lumen表示，大型企业正在争相获取高容量光纤，“我们的合作伙伴转向我们，是因为我们拥有准备好应对人工智能的基础设施和广泛的网络。这只是Lumen一个重大机遇的开始，这将导致互联网有史以来最大规模的扩张之一，”Lumen首席执行官凯特·约翰逊说。另外，Lumen表示已成立新部门CustomNetworks，负责监督其私人连接布局解决方案组合，并满足来自各种组织的不断增长的需求。 24年8月2日，Lumen和康宁达成协议，提供下一代光纤电缆以支持数据中心的AI需求。该协议将保留康宁全球光纤产能的10%给接下来的两年，以连接人工智能数据中心。这将使Lumen的城际网络里程超过两倍，为云数据中心、企业和公共机构释放人工智能下一阶段的能力。 图5：德科立产品布局 2、德科立有望深度受益于DCI产业趋势 2.1德科立：长距离光传输市场的全球巨头 德科立深耕光电子器件行业二十余年，主业涵盖光收发模块、光放大器、光传输子系统的研发、生产和销售，产品主要应用于通信干线传输、5G前传、5G中回传、数据链路采集、数据中心互联、特高压通信保护等国家重点支持发展领域。 公司创立之初即以全球化的视野，从技术、市场、供应链等领域全方位参与国际竞争，以市场需求和技术创新推动公司不断发展。二十余年来，公司与中兴通讯、Infinera、Ciena、烽火通信、诺基亚、ECI等多家全球主流电信设备制造商、国内三大运营商和国家电网等国内外行业高端客户建立了良好的合作关系。 公司以原创技术为核心，以先进封装技术和生产制造工艺为抓手，拥有一整套核心产品和技术，包括“高速光学器件封装技术”、“高速光收发模块长距离传输技术”、“高频仿真技术”、“小型化光放大器技术”、“热插拔光放大器技术”、“光传输子系统超长距传输技术”、“长距离5G前传传输技术”、“数据链路光放大器技术”等，是推动行业技术发展的重要力量。 资料来源：德科立官网，光大证券研究所 长距离光传输一直是光通信领域的重要技术难点，公司长期致力于长距离光传输的技术研究和产品开发，并取得丰硕成果。2007年公司的“WDM超长距离光传输设备项目”获得国家科技进步二等奖，在此基础上，公司持续坚持技术迭代，在长距离光电子器件产品上不断推陈出新，在长距离5G前传光传输子系统、长距离5G中传光收发模块、超长距特高压电力通信系统等领域保持较强的技术优势，在行业内树立了鲜明的技术特点和行业地位。 德科立自成立以来，陆续承担了国家火炬计划项目、国家高技术产业化示范工程、863项目、江苏省科技成果转化等项目，“WDM超长距离光传输设备项目”曾荣获国家科技进步二等奖。德科立建有江苏省省级工程技术研究中心、江苏省省级企业技术中心、无锡国家高新技术产业开发区博士后科研工作站企业分站，并与江苏省产业技术研究院共同建设了联合创新中心。