通信行业动态报告：网络升级可提升算力效率 1.6T光模块有望加速产业化

核心观点
在AI 数据中心中，越来越多的客户倾向于选择更大带宽的网络硬件。带宽越高，单位bit 传输的成本、功耗以及尺寸更有优势。800G 光模块的高增速已经能够反映出AI 对于带宽迫切的需求，其在2022 年底开始小批量出货，2023 年和2024 年的出货量都将有望呈现高速增长的态势。我们认为，1.6T 光模块升级周期有望缩短。我们从上游光电芯片、连接器，中游光模块公司以及下游云厂商客户等维度，分析了目前1.6T 光模块相关的进展。1.6T 时代，相比较铜缆，光模块是主要方案，光模块中单模是主要方案，单模光模块中硅光和薄膜铌酸锂均有机会取得突破。虽然2023Q2 海外云厂商的Capex 下降，但各家云厂商对未来资本开支维持较乐观的指引口径，对AI 业务发展均给予较高期待。我们认为高速光模块的行业景气度仍在提升。
摘要
1、1.6T 光模块加速发展，网络对算力系统的重要性持续提升。
2022 年，传统云计算市场光模块已经升级至800G 速率，在AI领域，我们认为无论是训练还是推理，2023 年-2024 年期间800G 都将是AI 数据中心的首选。相较传统的IB/Ethernet 的网络，GH200 采用的NVLink 网络部分的成本占比虽然大幅增长，但网络在数据中心中成本占比仍较低，通过提升网络性能来提升算力效率，性价比很高。带宽越高，单位bit 传输的成本更低、功耗更低以及尺寸更小。1.6T 光模块有望在2024 年下半年小批量出货，升级周期缩短，预计提早一年左右。
2、OSFP-XD 可能为1.6T 光模块主流的封装方案，光口单通道200G，电口单通道100G。从上游芯片来看，200G PAM4 EML光芯片目前进展相对比较快，1.6T DSP 电芯片有望取得突破；从上游的光连接器来看，多款不同产品将采用不同的连接器；从下游的客户来看，英伟达、谷歌和亚马逊可能会是1.6T 光模块的主要需求客户。以英伟达的GH200 架构为例，假设PCIe 和NVLink 的下一代带宽增加一倍，那么在训练场景下，非常乐观的情况下H100 与1.6T 光模块对应比例有望达到1:12。
3、北美云厂商收入增速有所回暖，各家云厂商对未来AI 的投资指引乐观。AWS 用于AI 的超算集群，采用无阻塞网络，AI芯片包括英伟达GPU 和自研的芯片，AWS 的网络采用EFA 配合SRD 协议，因此光模块及交换机预计也采用定制化方案。
Meta 的用于训练的超级集群的网络与英伟达的 DGX A100SuperPOD 胖树三层网络架构非常相似，GPU 与光模块的比例也基本一致。谷歌数据中心探索OCS（optical circuit switch）光交换机新方向，可取代Spine 层交换机。基于OCS 的网络架构中，对光模块用量影响较小，但对光模块ASP 提升较大。
风险提示：AI 需求不及预期；竞争加剧；国际环境变化影响供应链安全；行业前沿技术研发进展不及预期等。
【免责声明】本文仅代表第三方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

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