文本描述
2023 年 4 月 4 日
行业研究
光模块:800G需求释放,中国厂商厚积薄发
——AI 行业跟踪报告之十
通信行业
要点
买入(维持)
AI 大模型发展加速光模块迭代节奏,800G 光模块放量或将超预期:根据
作者 Lightcounting2021 年的预测,800G 光模块将从2025 年底开始主导市场,主要原
分析师:刘凯 因是 AI 应用等带来的数据流量的增长,超预期的数据中心带宽需求以及光模块厂商
执业证书编号:S0930517100002 技术的迭代。随着以 chat GPT4 为代表的 AI 大模型问世以及相关应用的快速发展,
021-52523849
kailiu@ebscn AI 训练和推理服务器有望进一步推升高速率光模块的需求。目前头部云厂商已开始
分析师:石崎良 集中测试和采购 800G 光模块,我们预计800G 光模块出货量将在23 年下半年快速
执业证书编号:S0930518070005 增长,放量节奏将超出此前 Lightcounting 预期。
021-52523856
shiql@ebscn 图 1:数据中心光模块需求演进(21-26年数据为预测值)
分析师:朱宇澍
执业证书编号:S0930522050001
021-52523821
zhuyushu@ebscn
联系人:孙啸
021-52523587
sunxiao@ebscn
行业与沪深 300 指数对比图
32%
19%
7%
资料来源:Lightcounting 2021 年预测
-6%
-19% AI 服务器促使数据中心网络架构的演变,从而提升光模块需求:普通 GPU 服务器
04/22 07/22 09/22 01/23
一般只要求单卡性能,而在 AI 训练中,GPU卡间需要大量的参数通信,模型越复
通信行业 沪深300
资料来源:Wind 杂,通信量越大,所以 AI 服务器除了要求单卡性能外,还要求多卡间的通讯性能。
这促使数据中心整体架构由传统的三层网络架构转化为脊叶式架构,数据流量从南
相关研报 北向到东西向转变。叶脊使用所有的互联链路,每台叶交换机都连接到了脊交换机
流量增长推动行业需求,技术迭代孕育全新 上,脊交换机之间和叶交换机之间没有任何互连,相对于传统的三层网络架构而言,
机遇——光模块行业深度报告之一
减少了设备寻找或等待连接的需求,从而减少了延迟及流量瓶颈。由于其特殊的拓
(2022-08-26)
扑结构,系统对于光模块的需求得到了提升。
随着数据中心对于带宽需求的提升,叶脊架构中的光模块也在持续升级之中。速率
方面,亚马逊、谷歌、微软、Facebook 等北美超大型数据中心内部互连已经在
2019~2020 年开始商用部署400Gb/s 光模块;国内数据中心正由 100Gb/s 逐步向
400Gb/s 过渡。根据IMT2020(5G)推进组预计,数据中心交换芯片吞吐量预计
2023 年将达到 51.2Tb/s,2025 年之后达到102.4Tb/s,800Gb/s和 1.6Tb/s 更高
速率将成为实现高带宽数据交换的重要选择。
敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 通信行业
图 2:传统三层网络架构 图 3:叶脊架构
资料来源:fiber-optic-tutorial 资料来源:fiber-optic-tutorial
Lightcounting 预测光模块市场 23 年将出现 10%下滑,但 800G/1.6T 光模块预
计仍维持高增:根据 LightCounting23 年 3 月发布的最新报告,其下调了 2023
年以太网光模块销售的预测,从22 年 10 月预测的 2%的增长到现在 10%的下
降,24-28 年的复合增长率预期仍为 13%。下降的主要原因是云巨头 Meta 公司
放缓了数据中心的建设部署,支持元宇宙业务的数据中心升级计划许多都被搁置
或缩小了规模。但Meta 公司确认了其建立人工智能基础设施,并追赶亚马逊和
谷歌的承诺,目前大多数400G 光模块使用的场景,接下来将使用 800G 光模块。
LightCounting 并未太多的削减 Meta 对 400G/800G 光模块的需求预测,
LightCounting 对 1.6T 光模块的出货量预测没有改变,这些模块需要满足谷歌、
亚马逊和微软运营的数据中心每年 40%带宽增长的需求。
图 4:以太网光模块销售额增长率(%,23-28 年数据为预测值)
资料来源:Lightcounting 2023 年预测
800G LPO 方案或将成为 AI 服务器集群中最具性价比方案:LPO(Linear-drive
Pluggable Optics)是线性驱动可插拨光模块,在数据链路中只使用线性模拟元
件,无 CDR 或 DSP 芯片的设计方案。在 OFC 2023 上,多家厂商展示了其
linear-drive 方案,包括 Macom、Broadcom 和 Cisco 等公司。相较DSP 方案,
LPO 可大幅度减少系统功耗和时延(功耗相较 DSP 可下降接近50%,与 CPO
的功耗接近),而系统误码率和传输距离有所牺牲,深度契合目前 AI 计算中心
的短距离大带宽低功耗低时延的数据连接需求。建议积极关注国内光模块公司在
800G LPO 方案的进展。
敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 通信行业
国内光模块厂商彰显强大竞争力,在800G 时代有望持续扩大份额:根据
Lightcounting ,2021年全球前十大光模块厂商,中国厂商占据六席,分别为
旭创(与 II-VI 并列第一)、华为海思(第三)、海信宽带(第五)、光迅科技
(第六)、华工正源(第八)及新易盛(第九)。在 800G/1.6T 技术方面,国
产厂商也都有深度布局,未来有望持续受益800G 光模块需求的放量。在2023
年 OFC 大会上,各大国内厂商发布并展示最新 800G/1.6T 光模块产品,例如:
中际旭创发布基于5nm DSP 和先进硅光子技术的第二代 800G OSFP DR8+和
2xFR4 光通信模块,以及1.6T OSFP-XD DR8+可插拔光通信模块;新易盛推出
多款 800G 光模块,其中基于薄膜铌酸锂(TFLN)调制器的 800G OSFP DR8模
块功耗仅为11.2W,是目前业界最节能的光模块;光迅科技首次展出业界最新的
数据中心内部高速互联 1.6T OSFP-XD DR8 和 800G QSFP-DD800 SR8光模块。
投资建议:AIGC应用加速落地催化超算数据中心和智算数据中心的建设,推动
数据中心内部的数据传输和数据中心间互联,基于AI 服务器对于大带宽、低功
耗、低时延的数据连接需求,我们预计云巨头厂商将持续加大高速率光模块的采
购量。建议关注:(1)光模块:中际旭创、新易盛、剑桥科技、光迅科技、华工
科技;(2)光芯片:源杰科技;(3)光引擎:天孚通信。
风险提示:电信与数通市场基础设施投资不及预期、行业竞争加剧、硅光等新技
术发展不及预期。
表 1:光模块重点上市公司盈利预测与估值(单位:亿元)
总市值(亿元)净利润(亿元) PE
证券代码 证券简称
(2023-4-3)21A22A23E24E21A22A 23E24E
000988.SZ华工科技 281 7.61 9.06 11.94 15.31 37 31 24 18
002281.SZ光迅科技 219 5.67 6.35* 7.35 8.3139 35 30 26
300308.SZ中际旭创 539 8.77 12.36 14.66 17.72 61 44 37 30
300394.SZ天孚通信 238 3.06 3.99 5.09 6.3678 60 47 38
300502.SZ 新易盛 295 6.62 9.48* 10.39 12.66 45 31 28 23
603083.SH剑桥科技 108 0.67 1.71 N/AN/A161 63 N/AN/A
688498.SH源杰科技 107 0.95 1.00 1.56 2.13 112106 68 50
资料来源:Wind,光大证券研究所;注:23、24 年净利润均为Wind 一致预期;22 年净利润标*为公司暂未发布22 年年报,用 Wind 一致预期替代。
敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告
行业及公司评级体系
评级 说明
行买入 未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 15%以上
业
增持 未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 5%至 15%;
及
公中性 未来 6-12 个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%;
司减持 未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 5%至 15%;
评卖出 未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 15%以上;
级
无评级 因无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使无法给出明确的投资评级。
A 股主板基准为沪深 300 指数;中小盘基准为中小板指;创业板基准为创业板指;新三板基准为新三板指数;港股基准指数为恒生
基准指数说明:
指数。
分析、估值方法的局限性说明
本报告所包含的分析基于各种假设,不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性,估值结果不保
证所涉及证券能够在该价格交易。
分析师声明
本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法,使用合法
合规的信息,独立、客观地出具本报告,并对本报告的内容和观点负责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证,本研究报告中任何关于
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的联系。
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光大证券股份有限公司(以下简称“本公司”)创建于 1996 年,系由中国光大(集团)总公司投资控股的全国性综合类股份制证券公司,是中
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本公司经营范围:证券经纪;证券投资咨询;与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问;证券承销与保荐;证券自营;为期货公司提供中间介
绍业务;证券投资基金代销;融资融券业务;中国证监会批准的其他业