中信建投：网络升级可提升算力效率 1.6T光模块有望加速产业化

查投资获悉，中信建投发布研报表示，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。该行认为，1.6T光模块升级周期有望缩短。

该行从上游光电芯片、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。该行认为高速光模块的行业景气度仍在提升。

中信建投的主要观点如下：

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。

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。

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 A100 SuperPOD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。