通信

英伟达GPU加速迭代，聚焦AI光通信核心标的

英伟达GPU加速迭代，持续保持领先优势

在2024年以前，英伟达平均2年推出新一代GPU架构，目前Blackwel丨芯片已经投产，并预计于2025年推出BlackwelIUItra AI芯片，2026年推出下一代AI 平台“Rubin”，2027年推出 Rubin UItra，更新节奏将变为“一年一次”。通过加快产品迭代，英伟达保持产品性能优势，且生成单个Token 功耗大幅降低。在各大GPU厂商新推出的产品中，英伟达Blackwell在性能上高于AMD的Instinct MI325X和谷歌的TriIIium芯片。

英伟达发力AI以太网，超大规模组网趋势明确

英伟达表达了发力AI以太网的决心，其全球首个专为AI设计的高性能以太网架构 Spectrum-X，目前正在为多家客户进行量产，公司预计SpectrumX 将在一年内跃升至数十亿美元的产品线。英伟达推出了适用于以太网的Spectrum X800 交换机。此外，英伟达计划在2025 年推出 Spectrum X800Ultra，X800 将支持10万卡算力集群互联，而后续的Spectrum X1600 将支持百万卡算力集群互联。

》AI拉动高速光模块出货，北美产业链持续受益

参照2023年及2024年Q1国内光通信行业主要企业的业绩表现，可以明显看出AI带来的高速光模块订单对北美产业链的拉动作用。我们统计了国内光模块相关上市公司，其中2023年营收实现正增长的仅有中际旭创和天孚通信两家公司；2024Q1，中际旭创、新易盛、天孚通信的营业收入增幅较大。因此，光模块领域的业绩主要体现在切入英伟达产业链的中际旭创、新易盛、天孚通信三家公司上。

》光模块产品加速迭代，国内龙头布局保持优势

展望2024年H2，英伟达GPU芯片的快速迭代，加速了1.6T光模需求的释放。此外LPO、CPO、硅光、薄膜铌酸锂等技术持续发展，未来有望得到较为广泛的应用。国内光模块龙头公司在上述领域均有布局，成绩斐然。展望后市，我们认为1.6T光模块的研发和交付能力依然会主导光模块厂商的竞争格局，有利于头部企业强化竞争优势。同时低时延、低成本、低功耗的CPO、LPO、硅光、薄膜铌酸锂方案有望给新的企业带来破局机会。

》投资建议

全球AI算力投入加速高速光模块出货量增长，加快光模块更新迭代速度，建议关注光模块头部公司：中际旭创、天孚通信、新易盛。布局光芯片的国内厂商：源杰科技、仕佳光子。

风险提示：AI产业发展不及预期的风险，资本开支下滑的风险，产品技术迭代不及预期的风险。

投资建议：强于大市 (维持)

上次建议：强于大市

相对大盘走势

作者

分析师：张宁

执业证书编号：S0590523120003

邮箱：zhangnyj@glsc.com.cn

分析师：张建宇

执业证书编号：S0590524050003

邮箱：jyzhang@glsc.com.cn

正文目录

1．AI拉动算力加速选代，持续聚集光通信投资机会.. 3
1.1 英伟达持续保持GPU领先优势 3
1.2 英伟达发力AI以太网，超大规模组网趋势明确. 4
1.3研发和交付能力继续主导光模块竞争 5
2. 投资建议． 8
2.1关注光模块产业投资机会 8
2.2关注光芯片产业投资机会 8
3．风险提示.... 8

图表目录

图表1：英伟达产品路线图..
图表2：英伟达GPU算力发展进程 4
图表3：英伟达GPU功耗发展进程 4
图表4: 英伟达GPU产品与竞争对手的对比 4
图表5：英伟达 Spectrum X800 交换机 5
图表6: 英伟达以太网交换机发展路线图， 5
图表7: 国内光模块上市公司2023年营业收入 5
图表8: 国内光模块上市公司2024Q1营业收入 5
图表9: 博通基于单通道200G技术的网络架构 6
图表10: 800G/1.6T CP0 渗透率提升.. 6
图表11: 数据中心LPO/LRO 光模块路线图.. 6
图表12: 2022-2028年全球硅光子学市场统计预测， 7
图表13: 2018-2028年光收发器材料销售额... 7
图表14: 2023和2029年用于光模块的激光器和光子集成电路（PIC）销售数据7
图表15：英伟达光模块主要供应商.. 8

1．AI拉动算力加速迭代，持续聚集光通信投资机会

1.1英伟达持续保持GPU领先优势

英伟达GPU加速迭代，持续保持领先优势。在2024年以前，英伟达平均2年推出新一代GPU架构,2020年发布Ampere,2022年发布Hopper,2024年发布Blackwell。

2024年6月2日，英伟达CE0黄仁勋发表主题为"开启产业革命的全新时代"的现场演讲，梳理并介绍了英伟达的最新产品和成果，以及对未来产品的规划。黄仁勋宣布BlackwelI芯片已经投产，预计将于2025 年推出BlackwellUItra AI芯片，2026 年推出下一代AI 平台“Rubin”，2027年推出 Rubin UItra，更新节奏将变为“一年一次”。

图表1：英伟达产品路线图

资料来源：半导体行业观察，国联证券研究所

GPU 性能持续提升，生成单个Token功耗大幅降低。从“Pascal”P100GPU 一代到“BlackwelI”B100GPU一代，8年间GPU的性能提升了1053倍，从19TFLOPS提升到 20000 TFLOPS。功耗方面,Blackwell在Token生成能耗上大幅降低。在Pascal时代，每个Token 消耗的能量高达1.7万焦耳，Blackwell使得生成每个Token 只需消耗0.4焦耳的能量。

图表2：英伟达GPU算力发展进程

资料来源：半导体行业观察，国联证券研究所

图表3：英伟达GPU功耗发展进程

资料来源：半导体行业观察，国联证券研究所

通过加快产品迭代，英伟达得以保持明显的产品性能优势。在各大GPU厂商2024年新推出的产品中，英伟达BlackwelI系列GPU在性能上高于AMD的InstinctMI325X和谷歌的TriIIium芯片，叠加Blackwell芯片已经量产，英伟达依然维持较大优势。

图表4：英伟达GPU产品与竞争对手的对比

公司名称	产品型号	发布时间	架构	内存	带宽
英伟达	B100	2024	BlackweII	192G（8x24GB)	8TB/s
	B200	2024	BlackwelI	192G（8x25GB)	8 TB/s
	GB200	2024	2xB200GPU, 1xGraceCPU	384GB（2x8x24GB)	16 TB/s
	H100	2022	Hopper	80 GB	3.4 TB/s
	H200	2023	Hopper	141GB	4.8TB/s
AMD	M1325X	2024	CNDA 3	288 GB	6.0TB/s
AMD	M1300X	2023	CNDA 3	192 GB	5.3 TB/s
Intel	MAX 1550	2023	Xe-HPC	128GB	3.3TB/s
Intel	MAX 1100	2023	Xe-HPC	48 GB	1.2 TB/s
谷歌	Trillium	2024	TPU	190 GB	5.6 TB/s
谷歌	TPU v5p	2023	TPU	95 GB	2.8 TB/s

资料来源：各公司官网，芯智讯，IT之家，国联证券研究所

1.2 英伟达发力AI以太网，超大规模组网趋势明确

英伟达在财报会上表达了发力AI以太网的决心。英伟达首席财务官科莱特·克雷斯表示，全球首个专为AI设计的高性能以太网架构Spectrum-X，正在为英伟达打开一个全新的市场，目前正在为多家客户进行量产，其中包括一个10万GPU的大型集群。公司预计SpectrumX将在一年内跃升至数十亿美元的产品线。

英伟达推出了适用于以太网的Spectrum X800交换机，拥有每秒51.2 TB的速度和256路径(radix)的支持能力。此外，英伟达计划在2025年推出Spectrum X800Ultra，X800 将支持10 万卡算力集群互联，而后续的 Spectrum X1600 将支持百万卡算力集群互联，以太网在AI集群组网上的应用或将持续增长。

图表5：英伟达Spectrum X800 交换机

资料来源：英伟达官网，国联证券研究所

图表6：英伟达以太网交换机发展路线图

资料来源：慢慢学AIGC，国联证券研究所

1.3研发和交付能力继续主导光模块竞争

》旻AI拉动高速光模块出货，北美产业链持续受益

参照2023年及2024年Q1国内光通信行业主要企业的业绩表现，可以明显看出AI 带来的高速光模块订单对企业业绩的拉动作用。我们统计了国内光模块相关上市公司，其中2023年营收实现正增长的仅有中际旭创和天孚通信两家公司，分别同比增长11.16%/62.04%；新易盛与博创科技的降幅较低，分别同比下降6.43%/0.57%。2024Q1，中际旭创、新易盛、天孚通信的营业收入增幅较大，分别同比增长163.59%/85.41%/154.95%。因此，光模块领域的业绩主要体现在切入英伟达产业链的中际旭创、新易盛、天孚通信三家公司上。

图表7：国内光模块上市公司2023年营业收入

资料来源：Wind，国联证券研究所

图表8：国内光模块上市公司2024Q1营业收入

资料来源：Wind，国联证券研究所

》光模块加速迭代，新技术层出不穷

展望2024年H2，英伟达GPU芯片的快速迭代，NVLink、InfiniBand、以太网连接方案同步演进。NVIDIA Quantum-X800 是英伟达第一款使用 200Gb/s-per-laneSerDes 方案的交换机设备，通过72个0SPF1.6T光模块提供144个800G 端口，明确了1.6T光模块需求。

产业链方面，博通在官网给出了基于单通道200G光通信技术的网络架构图。根据博通的方案，单通道200G 光通信技术可以适配51.2T/102.4T两个代际的交换机芯片。单通道200G光网络包括了EML、VCSEL、CW光源、基于单通道200G方案的1.6T光模块、线缆等。

图表9：博通基于单通道200G技术的网络架构

资料来源：博通官网，国联证券研究所

LPO（线性驱动可插拔）和CP0（共封装光学）方案有望降低整体功耗。传统的重定时收发器集成了DSP芯片，增加了整体功耗和发热量，需要强大的冷却系统，进一步增加了能源需求和运营成本。随着数据中心的不断扩大和对高速连接需求的增加，收发器的功耗已成为关键问题。LPO和CPO方案无需DSP芯片，与内置PAM4 DSP芯片的标准重定时收发器相比，显著降低了功耗。根据LightCounting预测,LPO/CP0端口将占2026-2028年部署的800G和1.6T端口总数的30%以上。

图表10：800G/1.6T CP0 渗透率提升

资料来源：C114通信网，LightCounting，国联证券研究所

图表11：数据中心LPO/LRO 光模块路线图

资料来源：C114通信网，Yole，国联证券研究所

硅光调制器目前是线性驱动设计的最佳选择。GaAs直接调制激光器(DML)和InP电吸收调制激光器(EML)是更"非线性"的器件，因此除VCSEL外，LPO/CPO器件都将基于硅光平台。根据LightCounting，英伟达正优先考虑将硅光子技术用于下一代收发器。LightCounting预计，基于硅光调制器收发器的市场份额将从2022年的24%上升到 2028年的44%。

Yole指出，2022年，硅光芯片市场价值为6800万美元，预计到2028年将超过6亿美元，2022年一2028年的6年CAGR为44%。推动这一增长的主要因素是用于高速数据中心互联和对更高吞吐量及更低延迟需求的机器学习的 800G 可插拔光模块。

薄膜铌酸锂和其他材料相比较，具备大带宽、低损耗和低驱动电压等优势。当光模块迈向1.6T甚至3.2T的阶段，并向单波200G或400G的更高标准迈进时，薄膜铌酸锂的大带宽优势将愈发显著，有望成为高速光模块技术发展的主流方向之一。

图表12：2022-2028年全球硅光子学市场统计预测

资料来源：C114通信网，Yole，国联证券研究所

图表13：2018-2028年光收发器材料销售额

资料来源：讯石光通讯网，国联证券研究所

LightCounting预计，基于砷化镓（VCSEL）和InP的收发器的市场份额将逐步下降，硅光（SiP）和薄膜铌酸锂（TFLN）的份额将有所上升。LPO和CPO 的采用也将促进硅光甚至薄膜铌酸锂器件市场份额的增长。

图表14：2023和2029年用于光模块的激光器和光子集成电路（PIC）销售数据

资料来源：LightCounting，国联证券研究所

国内龙头提前布局，保持全球竞争优势

国内光模块龙头公司在上述领域均有布局，成绩斐然。中际旭创的800G光模块仍会扩建，且拥有全面的1.6T0SFP系列光模块产品，并在业界率先推出1.6T-DR8OSFP224LP0，1.6T光模块在海外重点客户已进入送样测试环节，预计在2024H2完成认证，进入到客户下单环节。新易盛的800G光模块已实现批量出货，并已成功推出基于VCSEL/EML、硅光及薄膜铌酸锂方案的400G/800G/1.6T系列高速光模块产品，以及基于LP0方案的400G/800G光模块产品。天孚通信的800G产品已实现批量交付。

图表15：英伟达光模块主要供应商

资料来源：C114通信网，Yole，国联证券研究所

展望2024H2至2025，我们认为1.6T光模块的研发和交付能力依然会主导光模块厂商的竞争格局，有利于头部企业强化竞争优势。同时低时延、低成本、低功耗的CPO、LPO、硅光、薄膜铌酸锂方案有望给新的企业带来破局机会。

2.投资建议

2.1关注光模块产业投资机会

全球AI算力投入加速高速光模块出货量增长，加快光模块更新迭代速度，建议关注光模块头部公司：中际旭创、天孚通信、新易盛。

2.2关注光芯片产业投资机会

布局光芯片的国内厂商：源杰科技、仕佳光子。

3．风险提示

AI 产业发展不及预期的风险，资本开支下滑的风险，产品技术迭代不及预期的风险。

分析师声明

本报告署名分析师在此声明：我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，本报告所表述的所有观点均准确地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法。我们所得报酬的任何部分不曾与，不与，也将不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。

评级说明

投资建议的评级标准		评级	说明
报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级(另有说明的除外)。评级标准为报告发布日后6到12个月内的相对市场表现，也即：以报告发布日后的6到12个月内的公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。其中:A股市场以沪深 300指数为基准，新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为基准；香港市场以摩根士丹利中国指数为基准；美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500 指数为基准；韩国市场以柯斯达克指数或韩国综合股价指数为基准。	股票评级	买入	相对同期相关证券市场代表指数涨幅 20%以上
		增持	相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于5%~20%之间
		持有	相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于-10%~5%之间
		卖出	相对同期相关证券市场代表指数跌幅10%以上
	行业评级	强于大市	相对同期相关证券市场代表指数涨幅10%以上
		中性	相对同期相关证券市场代表指数涨幅介于-10%~10%之间
		弱于大市	相对同期相关证券市场代表指数跌幅10%以上

一般声明

除非另有规定，本报告中的所有材料版权均属国联证券股份有限公司(已获中国证监会许可的证券投资咨询业务资格)及其附属机构(以下统称“国联证券")。未经国联证券事先书面授权，不得以任何方式修改、发送或者复制本报告及其所包含的材料、内容。所有本报告中使用的商标、服务标识及标记均为国联证券的商标、服务标识及标记。

本报告是机密的，仅供我们的客户使用，国联证券不因收件人收到本报告而视其为国联证券的客户。本报告中的信息均来源于我们认为可靠的已公开资料，但国联证券对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考，不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户应当对本报告中的信息和意见进行独立评估，并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求，必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，国联证券及/或其关联人员均不承担任何法律责任。

本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告出具日的观点和判断。该等意见、评估及预测无需通知即可随时更改。过往的表现亦不应作为日后表现的预示和担保。在不同时期，国联证券可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。

国联证券的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。国联证券没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。国联证券的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。

特别声明

在法律许可的情况下，国联证券可能会持有本报告中提及公司所发行的证券并进行交易，也可能为这些公司提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。因此，投资者应当考虑到国联证券及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突，投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一参考依据。

版权声明

未经国联证券事先书面许可，任何机构或个人不得以任何形式翻版、复制、转载、刊登和引用。否则由此造成的一切不良后果及法律责任有私自翻版、复制、转载、刊登和引用者承担。

联系我们

北京：北京市东城区安定门外大街208号中粮置地广场A塔4楼

上海：上海浦东新区世纪大道1198号世纪汇一座37楼

无锡：江苏省无锡市金融一街8号国联金融大厦12楼

深圳：广东省深圳市福田区益田路4068号卓越时代广场1期13楼

电话：0510-85187583

通信

国联证券-通信行业专题研究：英伟达GPU加速迭代，聚焦AI光通信核心标的-240610.pdf