半导体行业跟踪报告之二十五AI-服务器驱动铜缆市场持续高景气，建议关注远东股份

2024年11月23日 行业研究 AI服务器驱动铜缆市场持续高景气，建议关注远东股份 ——半导体行业跟踪报告之二十五 电子行业 买入（维持） 作者 分析师：刘凯 执业证书编号：S0930517100002021-52523849 kailiu@ebscn.com 分析师：黄筱茜 执业证书编号：S0930524050001 021-52523813 huangxiaoqian@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 要点 1、铜连接：GB200NVL引领创新，AI服务器将驱动铜缆持续高景气 1.1铜缆是短距离互联的最佳路径 直连铜缆（DirectAttachCable，DAC），或称Twinax铜缆、高速线缆，是一种固定长度、两端有固定连接器的线缆组件。 图1：直连铜缆 17% 6% -6% -17% -29% 11/2301/2405/2408/24 电子行业沪深300 资料来源：Wind 资料来源：华为官网，光大证券研究所 DAC铜缆包含有源（active）和无源（passive）两种，有源DAC铜缆内置了放大器和均衡器，可以提升信号质量，但相对成本较高。大多数情况下，当传输距离小于5米时，可以选择使用无源DAC铜缆，而当传输距离大于5米时，可以选择有源DAC铜缆。 DAC铜缆上的连接器与光模块相比，接口类型相同，但缺少了昂贵的光学激光器和其他电子元件，因此可以大大节省成本和功耗，广泛应用于数据中心网络中的短距离连接。在TOR场景下，DAC铜缆是进行机柜内短距离布线的最佳选择。在EOR场景下，如果传输距离小于10米，也可以选择使用DAC铜缆。 表1：网线、光纤、直连铜缆的对比 线缆类型 优点 缺点 使用场景 网线 价格低廉安装方式简单 传输速率低传输距离短 低成本要求下，电口互连可以选用网线，且目前六类、超六类网线也能达到较高速率。 光纤 传输容量大传输速率高传输距离远抗干扰性好 部署成本高安装方式复杂对环境要求高 长距离、大容量、高可靠的数据传输要求下，可以选用光纤，并且全光网络是未来的趋势，可以支撑数据中心的未来演进。 直连铜缆 部署成本低传输速率高抗干扰性好 传输距离短长度固定，灵活性差 数据中心网络内部的短距离、高可靠的光接口互连，且部署成本比光纤更低. 资料来源：华为官网，光大证券研究所 DAC电缆可分为两种类型：无源铜电缆（PCC）和有源DAC。有源DAC可以进一步分为有源铜线（ACC）和有源电缆（AEC）。无源和有源DAC电缆都可以通过铜线直接传输电信号。前者可以在没有信号调节的情况下进行传输，后者在 收发器内部配备了电子设备以增强信号。 ACC有源铜线作为一种有源铜线，利用Redriver芯片架构，并采用CTLE均衡来调整Rx端的增益。本质上，ACC的作用是作为一根有源电缆放大模拟信号。 AEC有源电缆代表了有源铜线电缆的一种更具创新性的方法，AEC利用Retimer芯片架构放大和均衡Tx和Rx端子，而且重塑Rx端子处的信号。 表2：AOC/DAC/AEC比较 类型 AOC DAC(Passive) AEC 400G传输距离 <300m <3m <7m 800G传输距离 <300m <2m <2.5m 功耗 高 低 低 费用 高 低 中等 重量 DAC重量的25% 带宽越高，导线资金越大，重量越重 800GAEC质量仅为DAC的25% 资料来源：CSDN，光大证券研究所 1.2英伟达GB200NVL使用铜缆连接SwitchTray和ComputeTray GB200的前端、后端和带外网络基本相同，但NVLink扩展到机箱外部则会产生差异，每一代超大规模定制都会有所不同。 HGXH100中8个GPU和4个NVSwitch4ASIC使用PCB走线连接在一起，它们位于同一PCB（即HGX基板）。在HGXBlackwell上，NVSwitchASIC位于中间，以减少PCB走线的长度，同时224GSerDes进行了升级。 图2：HGXH100和HGXB100/B200对比 资料来源：semianalysis 但是在GB200上，NVSwitches与GPU位于不同的托盘上，因此需要使用光学或ACC在它们之间进行连接。 NVL72中保留了与HGXHopper/Blackwell相同的扁平1层NVLink拓扑，因此只需通过NVSwitch进行1跳（hop）即可与同一机架内的任何GPU通信。 而在NVL36x2中，只需1跳即可到达同一机架中36个GPU的任何一个，但为了与旁边机架中的其他36个GPU通信，需要2个NVSwitch才能跨机架。直观地看，一个额外的NVSwitch连接会增加延迟，但对于训练模型来说这个延迟并不明显。一个额外的NVSwitch连接会对推理运算产生轻微影响。 图3：GB200NVL36/72连接（Paladin） 资料来源：semianalysis 图4：GB200NVL72NVLink拓扑结构 资料来源：semianalysis 1.3铜连接用量有望大幅提升 Nvidia表示，如果使用光模块，则需要为每个NVL72机架增加20kW的功耗。Semianalysis表示，如果需要使用648个1.6T双端口光模块，每个光模块的功耗约为30W，则功耗为19.4kW/机架，与Nvidia的说法基本相同。每个1.6T光模块的价格约为850美元，仅光模块成本一项就高达每机架550,800美元。如果按Nvidia75%的毛利率计算，则意味着最终客户需要为每机架NVLink收发器支付2,203,200美元。这是DGXH100NVL256因光模块成本过高而从未发货的主要原因之一。此外，与铜缆甚至上一代光纤相比，1.6TNVLink光模块等前沿光模块的可靠性要差得多。 因此，有源铜缆(ACC)铜缆更便宜、省电且可靠。每个GPU都有900GB/s的单向带宽。每个差分对(DP)能够在一个方向上传输200Gb/s，因此每个GPU需要72个DP才能实现双向传输。由于每个NVL72机架有72个GPU，这意味着有5184个差分对。每条NVLink电缆包含1个差分对，因此有5184条电缆。 图5：NVL72NVLink互联系统 资料来源：semianalysis 每个BlackwellGPU都连接到AmphenolPaladinHD224G/s连接器，每个连接器有72个差分对，连接器连接到背板Paladin连接器。使用SkewClearEXDGen2电缆连接到NVSwitch托盘PaladinHD连接器，则每个连接器有144个差分对。从NVSwitchPaladin连接器到NVSwitchASIC芯片，需要OverPass 跨接电缆，因为每个交换机托盘有4个144DP连接器（576DP）。PCB走线会产生串扰，且PCB上的损耗比跨接电缆上的损耗更严重。 图6：GB200NVL36*2NVLink拓扑结构 资料来源：semianalysis 表3：NVL72背板分析 项目 数量（个） PaladinHD224Gb/s72DPmaleconnector 72 PaladinHD224Gb/s72DPfemaleconnector 72 224Gb/sSkewClearEXDGen2Cable 5184 PaladinHD224Gb/s144DPmaleconnector 36 2UltraPassOverPas144DP224Gb/sconnector 36 NVLSpineChassis 2 资料来源：semianalysis，光大证券研究所 使用NVL36x2，则每个系统将需要额外的162条1.6T双端口水平ACC电缆，这些电缆对于连接机架A和机架B之间的NVSwitch托盘来说非常昂贵。此外，OSFP还需要额外的324条DensiLink跨接电缆。仅这些DensiLink跨接电缆就需要每台NVL36x2增加10,000多美元的成本。 此外，NVL36*2需要两倍的NVSwitch5ASIC来实现机架A和机架B之间的连接，这将使NVLink铜缆总成本比NVL72增加一倍以上。尽管NVL36x2的NVLink背板比NVL72贵两倍多，但因为功率和冷却限制，大多数购买者仍会选择NVL36x2设计。由于NVL36x2的普及，电缆供应商销量有望大幅增加。 图7：NVL36*2NVLink互联系统 资料来源：semianalysis 表4：NVL36*2背板分析 项目 数量（个） PaladinHD224Gb/s72DPmaleconnector 72 PaladinHD224Gb/s72DPfemaleconnector 72 224Gb/sSkewClearEXDGen2Cable 5184 PaladinHD224Gb/s72DPmaleconnector 72 1UltraPassOverPas72DP224Gb/sconnector 72 OverPassDensilinkUltraPassto1.6TOSFPCage 324 NVLSpineChassis 4 1.6TTwinPortOSFP2x800GLinkXNVLinkACCCables 162 资料来源：semianalysis，光大证券研究所 2、远东股份：深耕智能缆网领域，为全球头部AI客户提供智能线缆等产品 2.1业务领域多元，深耕智能缆网领域 远东股份创办于1985年，目前已发展成为智能缆网、智能电池、智慧机场龙头 /领军企业，致力成为全球领先的智慧能源、智慧城市服务商。 图8：远东股份业务结构 资料来源：远东股份半年报 1）智能缆网 公司智能缆网24H1实现营业收入102.87亿元，同比增长5.98%，净利润1.55亿元，同比降低72.78%。公司持续打造高端线缆全产业链和能源产业集群，坚持以“质造+智造”加速推进数字化升级，成为行业首批通过电线电缆数字化产品认证的A类企业，荣获江苏省制造业“智改数转网联”示范工厂等，持续以及时、极致的产品和服务，为大国重器保驾护航。 2）智能电池 公司智能电池业务24H1实现营业收入4.91亿元，同比增长116.30%，净利润 -3.45亿元，获超千万合同订单11.20亿元，同比增长414.96%，储能产品及服务持续获得海内外市场认可。 3）智慧机场 京航安24H1实现营业收入5.47亿元，同比增长36.28%，净利润0.36亿元，同比降低11.71%。公司紧抓航空强国、低空经济、“一带一路”等发展机遇，加快推进机场项目建设，共承建机场项目75个，覆盖全国30个省市自治区， 海外8个国家，推进乌鲁木齐地窝堡国际机场、太原武宿国际机场、昆明长水国际机场、哈尔滨太平国际机场、东阳横店通用机场、明光通用机场等项目，助力援巴基斯坦瓜达尔新国际机场项目完成校飞试验等；获超千万合同订单17.91 亿元，同比增长150.00%，其中，获长沙机场改扩建工程飞行区助航灯光工程，创公司单项工程中标额新高；合肥新桥国际机场航站区扩建工程弱电系统工程，创公司弱电系统工程中标额新高；济南遥墙机场二期改扩建工程西飞行区助航灯光工程，进一步巩固了公司华东地区市场优势。此外，围绕“四型机场”建设要求，公司持续提升智慧机场领域研发创新能力，北京大兴国际机场智慧灯光运维管理系统进入试运行阶段，科技创新和成果转化工作取得一定实效。 公司2023年实现营收244.65亿元，同比增长12.85%，2024年前三季度实现营收182.22亿元，同比增长4.78%。公司2023年实现归母净利润3.20亿元，同比下降42.09%，2024年前三季度实现归母净利润-0.99亿元。 图9：公司2019-2024年前三季度营业收入及同比增速图10：公司2019-2024年前三季度归母净利润 资料来源：Wind，光大证券研究所资料来源：Wind，光大证券研究所 2.2为全球领先人工智能芯片公司提供AI领域的智