精彩收藏 · 2023年4月19日 0

光模块,AI时代的逆变器,重点关注这些公司

行业传闻谷歌、英伟达加单800G光模块。

三月初受AI需求拉动,英伟达率先追加第一批10万只800G订单,然后三月底meta追加一批10万只800G订单,然后就是这次(几天前)。

年初800G预计全年70万只,经过三次追加,目前全年预计100万只800G光模块。

一个AI服务器有八个GPU,一个GPU平均要用到4个光模块。光模块近期比算力芯片,数据模型走的都要强,因为光模块这个产业是我国为数不多能打入美国供应链并有明确订单的产业,而且中国在光模块产业领域全球市占率超过40%,2021年全球十大光模块厂商中国就有六个上榜。

一,CPO是什么?

光模块是光通信系统中的核心器件,它是由光器件、电路芯片,PCB以及结构件等构成。

CPO,英文全称Co-packaged optics,共封装光学。通俗来说,光模块可以把电信号转换成光信号发射出去,并可以接收光信号而转变成电信号,这发挥了光纤传播的损耗低、传播远等优势。光模块主要包括发射、接收两个部分,由光接口、光电子器件、功能电路等部分构成。

CPO是将交换芯片和光引擎共同装配在同一个Socketed(插槽)上,形成芯片和模组的共封装。通过这种封装方式,不仅能够解决超高算力后光模块数量过载等问题,并且交换芯片和光模块间的距离能够显著缩短,使得高速电信号能够高质量的在两者之间传输。伴随着液冷板降温等方案降低功耗,CPO技术可以实现高算力场景下的低能耗、高能效。

        传统连接方式是Pluggable(可插拔),光引擎是可插拔的光模块,通过SerDes通道,送到网络交换芯片(AISC)。NPO是将光引擎和交换芯片装配在同一块PCB基板上。CPO是将交换芯片和光引擎共同装配在同一个Socketed(插槽)上,形成芯片和模组的共封装。由此可看出,CPO是终极形态,NPO是过渡阶段。

        三个阶段:Pluggable—>NPO—>CPO

        CPO技术的背后,其实就是现在非常热门的硅光技术。硅光是以光子和电子为信息载体的硅基光电子大规模集成技术。简单来说,就是把多种光器件集成在一个硅基衬底上,变成集成“光”路,是一种微型光学系统。

二,光模块逻辑:AI时代的逆变器

当前光模块投资逻辑就像21-22年的光伏逆变器,两个产业市场地位、规模、成长性都有很相似的地方,光模板块在ChatGPT、元宇宙、数字经济等人工智能高速发展下,高端硅光模块和CPO产品将会迎来3-5年的黄金成长时期。

一个产业要成为投资市场的风口,需要有满足以下五大要素:

 ①、国家政策力度够强;

②、市场前景和成长空间够大;

③、产品赛道好(毛利高),行业竟争格局向好;

④、行业估值空间够大存在重大预期差;

⑤、市场多方资金共同认同

光模块市场增长弹性

由于不同AI数据中心拓扑架构存在较大差异,我们就一种典型情况对AI对光模块需求的拉动作出测算。当 GPT类应用人数达到10亿月活人数时,我们测算需要69.4 A100,假设1片A100对应3支光模块需求,则对应约200万支800G光模块需求。

为什么说800G光模块是一个大节点为什么不是400G

首先,A服务器对于底层数据的传输速率和时延要求非常高,对应的架顶交换机需匹配底层的数据传输带宽,且可能还需有时延冗余,需要高速率光模块匹配。例如英伟达DGX H100 服务器,配有8个H100 GPU模组,假设每个GPU需要2个200G光模块,则每台服务器内部至少是16个200G,对应架顶交换机端口则至少需要4个800G。

其次,800G光芯片更具有经济性和性价比。800G采用100G EML芯片,而200G/400G所采用的是50G光芯片,经测算相同速率下,100G光芯片成本较2颗50G光芯片成本可降低30%。

为什么说LPO是目前AI服务器最有性价比最具落地性的800G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的设计方案。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%),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

三,CPO概念股重点公司分析

1,封装厂业绩兑现最为明确

1)中际旭创:全球光模块领域龙头

全年业绩高增长,高端产品占比提升。受益于数据中心流量增长以及海外客户资本开支的持续投入,400G和200G等高速数通光模块需求快速提升,公司盈利能力持续提升。同时公司销售的美元收入受到汇率波动的正向影响。公司是全球数通光模块领先企业,400G和200G产品份额领先,800G和相干模块先发优势明显,并已实现批量交付,技术的先发优势和份额持续领先有望巩固公司盈利水平。

公司聚焦海外市场,头部客户资源丰富。全球主要互联网云厂商都是公司客户,其中北美市场是公司最大的业绩保障,公司与Meta(Facebook)、Google、Amazon 等北美大客户均保有稳定的合作关系。

技术实力行业领先,市场份额持续增长。公司高速光模块领域的新品技术储备完善,具备先发优势,400G、800G均实现率先导入。2021年公司位居全球光模块供应商市场份额并列第一位,实现了国内光模块公司首次登顶,在2021年第四季度的市占率高达12%,发展势头迅猛。

2)新易盛

新易盛是国内领先的高速光模块生产制造商。目前公司主要产品为点对点光模块和PON光模块,成功开发了不同型号光模块产品超过2800种,产品运用领域覆盖了数据宽带、电信通讯、Fttx、数据中心、安防监控和智能电网等行业,能为客户提供定制化的产品服务和一揽子解决方案。全面布局硅光及800G光模块,积极拓展品类客户。公司收购了Alpine硅光子技术平台,提供单波长 100G光学解决方案用于数据中心连接,同时提供PAM4产品,强化在硅光领域布局。公司800G系列产品组合已发布参展,预计后续将逐步进入商用期。

3)华工科技:子公司华工正源国内市场份额领先,积极拓展海外客户,800G送样微软认证

华工科技脱胎于华中科技大学,经过多年的技术、产品积淀,形成了以激光加工技术为重要支撑的智能制造装备业务、以信息通信技术为重要支撑的光联接、无线联接业务,以敏感电子技术为重要支撑的传感器业务格局,产业基地近2000亩。在光通信领域,公司持续夯实全球领先光模块供应商行业地位。围绕下一代信息通信网络,从芯片、材料、技术、工艺和应用布局新领域。随着我国“东数西算”工程的全面启动,正源公司大力推进数据中心业务,成功卡位头部互联网厂商资源池,100G/200G/400G全系列光模块批量交付;积极推进硅光技术应用,现已具备从硅光芯片到硅光模块的全自研设计能力;光模块产品持续巩固前、中、回传市场优势地位。

4)联特科技:海外收入占比超80%,海外工厂布局领先,拥有arista、nokia等海外客户,800G送样微软认证

联特科技采取差异化竞争,聚焦长途波分通信光模块,推出行业领先的10G40 /80kmDWDM /CWDMSFP和光模块产品,成立美国全资子公司,拓展海外市场。公司重点开发通信设备制造行业客户,发布40G、100G光模块系列产品,并新建万级光电集成制造中心,通过差异化竞争赢得了自己的市场地位。自主创新助力公司进入高速增长期。2018年以来,公司通过自主创新,成功发布了100G、400G等数据通信光模块产品,形成电信市场和数通市场同步发力的格局。2022年前三季度的营业收入已达6.18亿元,同比增长 27.18%。

5)光迅科技:全产业链布局,上下游一体化龙头,国内份额领先

光迅科技是国内少有的芯片/模块/系统全产业链布局的光通信龙头。公司产品覆盖电信传输网、数据通信网以及宽带接入网等多个领域。经过二十余年的发展,目前公司已经通过内生增长与并购具备了光通信全产业链的垂直整合能力,且市场份额领先。产品全覆盖,自主光芯片研发。目前公司产品已经实现了从芯片到器件、模块、子系统的综合解决方案的全覆盖,可为数通以及电信客户提供一站式的服务。公司是国内少有的可以自主研发光芯片的企业,在硅光芯片研发进度行业领先,有望在未来的竞争中占得先机。

6)剑桥科技:收购oclaro整合效果逐渐显现,800G送样多家厂商,前瞻探索LPO方案业内领先

        公司的高速光模块产品面向电信运营商和数据中心运营商,用于承载网的骨干传输、城域网和接入网领域以及数据中心互联。公司国外业务占比72%,子公司与包括谷歌、微软、META、亚马逊等北美四家超算公司的进行多方面合作,公司高速光模块产品已开始向其中三家超算公司发货(其中一家为规模发货)。2023年OFC会议展示最新的800G光模块和1.6T相关技术,助力客户实现51.2T级交换。2022年公司集中研发资源支持重点项目如新一代100G 单波产品系列、低功耗400G DR4/FR4产品系列、新一代200G FR4、800G 8×FR1/ 2×FR4新产品。

光器件光模块上游寻宝细分赛道龙头

1)天孚通信:全球光器件龙头,品类齐全成长曲线陡峭,前瞻布局光引擎直接供应GPU龙头

公司盈利能力良好。公司的营业收入呈现高速增长态势,2022Q3 年公司营收达到 8.90 亿元,同比增长 16%。2020 年得益于全球 5G 通信网络基础设施建设加速和数据中心持续投资扩容,公司营收同比增长 67%。扣非归母净利润同样呈现出高增长的态势,从 2018 年的 1.27 亿元增长到了 2022Q3 年 的 2.50 亿元,2022Q3 年公司扣非归母净利润同比增长 29%。

产品矩阵不断扩充,横向拓展战略成功。公司自2008年3款产品线拓宽至2021年13款产品线,覆盖基础元件、无源组件与器件、ODM/OEM代工和封装,实现了上下游垂直一体化布局。

高速光引擎项目进展顺利,公司正在稳步扩产。高速光引擎是高速光收发模块的核心器件,广泛应用于数据传输的应用场景,包括400G/800G等高速光模块、高集成度的共封装光学(CPO)交换机以及芯片模组之间的光互连。公司2020年定增项目高速光引擎,目前已处于平稳量产阶段。

CPO交换机方案替代封装,光引擎大有可为。CPO通过将光模块不断向交换芯片靠近,缩短芯片和模块之间的走线距离,并逐步替代可插拔光模块,最终把交换机芯片(或XPU)ASIC和光/电引擎共同封装在同一基板上。目前CPO已成为业界的替代封装方案,公司卡位开展项目定投,布局高速光引擎,有望获得先发优势。

2)太辰光:80%收入来自海外,META等云巨头供应商

       公司是一家集研发、制造、销售和服务于一体的高新技术企业,产品包括各种光通信器件及其集成功能模块和光传感产品及解决方案。公司产品出口销售收入占比较大,大部分销售收入来自国外

光芯片受益国产替代高速率有望取得突破

1)源杰科技:国内领先的光芯片龙头供应商:国内光芯片龙一,中际旭创参股,速率迭代进度国内领先,100G DFB有望取得突破

10G及以上高速率系列芯片及整体营收稳定增长。2020年,随着10G、25G等中高端产品销量大幅增加,高毛利产品带来公司整体毛利率的大幅提高。2019年至2021年,公司营收从0.8亿增长到2.3亿,归母净利从0.15亿元增长至 0.95亿元。

专注高速半导体芯片的研发设计和生产,不断开拓产品类型。公司从2.5G系列芯片产品做起,不断向高端进发,产品涵盖从2.5G到50G磷化铟激光器芯片,致力于成为国际一流的半导体器件供应商。

生产规模逐年上升,募投项目提升产能。公司近年来生产规模逐年上升,2019-2022H1公司激光器芯片产能分别为2469万颗、2843万颗、4197万颗、2948万颗,产量分别为2454万颗、2575万颗、4207 万颗、2653万颗,产能利用率分别为99.39%、90.56%、100.24%、90.01%。

公司IDM模式生产,掌握全流程生产工艺。IDM(Integrated Device Manufacture)指包含芯片设计、芯片制造、封装测试在内全部或主要业务环节的经营模式。未来在IDM模式下,公司将继续加强光芯片生产全流程核心工艺开发能力,不断积累光芯片研发与生产经验,将科技成果应用于芯片设计、晶圆外延等核心环节,实现产品的差异化特性、高性能指标、高可靠性等,提高产品竞争力。

2)仕佳光子:无源光芯片向DFB芯片拓展,积极拓展数通市场份额

公司聚焦光通信行业,主营业务覆盖光芯片及器件、室内光缆、线缆材料三大板块。光通信市场增长,国内市场空间广阔。2022年海外主要云厂商200G/400G需求旺盛。AWG作为主要合分波组件,100G以 上模块渗透率快速提升。公司是少数批量供应数通AWG芯片厂商,有望直接受益。公司2021Q3起200GAWG开始放量。DFB 激光器国产需求迫切,我国光芯片市场2025年约11亿美元。公司2.5G/10GDFB芯片已通过客户认证,有望迎来新增长点。中科院背景,研发实力强,兼具无源/有源自主IDM能力,把握国产化替代机会实现弯道超车。公司从无到有开拓出无源PLC分路器、AWG、微透镜、VOA,有源2.5G、10G、25G、CWDFB芯片产品。公司核心优势是具备全流程的工艺能力,可以较快地研发投入无源、有源新品,且IDM模式下经过盈亏平衡点后,具备较高盈利弹性

有源铜缆铜缆速率传输上限突破有望占据短距传输市场

1)兆龙互连:400G 800G ACC送样认证海外,DAC批量间接供应微软

浙江兆龙互连科技股份有限公司的主营业务是数据电缆、专用电缆、和连接产品设计、制造与销售,主要产品有六类及以下数据电缆、超六类及以上数据电缆、高速传输电缆、工业数字通信电缆、线缆组件、布线系统。兆龙互连是电缆组件及连接产品细分领域龙头。公司可以为5G微基站的布局提供安全、稳定、便捷、低成本的连接解决方案。兆龙互连已能够规模化生产应用于传输速率达到400Gbps的高速传输组件及配套的高速传输电缆,能满足大型乃至超级数据中心的数据传输需求。

我会在 公众号:海涵财经 每天更新最新的医疗新基建、一体化压铸、 汽车智能化,激光雷达,HUD,车规芯片,空气悬挂、L3级智能驾驶、PET铜箔,纳电池,800V高压,光伏HJT、TOPCON、钙钛矿、光伏XBC、BIPV、IGBT芯片、碳化硅SIC、CTP/CTC/CTB电池、4680电池、工业母机、海风柔直高压、新能源车高压快充、高镍三元、碳纤维、PET铝箔、PET铜箔、空气源热泵、新材料、中药创新药、中药配方颗粒、乡村振兴、锂矿、钒液流电池、钠离子电池、分布式储能、集中式储能、抗原检测等最新题材热点挖掘,未来属于高预期差的结构性市场,把握核心赛道以及个股的内在价值逻辑预期差才是根本所在。

— END —

先赞后看,养成习惯

免责声明:图片、数据来源于网络,转载仅用做交流学习,如有版权问题请联系作者删除

人工客服(haihancaijing009):

图片