全球AI网络超级周期研究报告关键要点 涉及的行业与公司 * 行业：AI数据中心网络基础设施，包括光通信、高速铜缆、网络交换设备 * 公司：中际旭创 (300308 CH)、长飞光纤 (6869 HK)、天孚通信 (300394 CH)、太辰光通信 (300570 CH) 等中国光通信公司，以及英伟达、博通、谷歌、Meta、亚马逊AWS、微软、华为、阿里巴巴等全球AI领导者[3][5][6][12] 核心观点与论据 全球AI网络超级周期展望 * 全球超大规模AI云公司的AI基础设施投资上行周期将在2026-2027年持续，由大语言模型训练和推理的激烈竞争驱动[6][14] * GPU和ASIC厂商为在LLM时代获得更多市场份额，其缩短的技术升级周期将加速AI网络领域的产品和技术创新[6][14] * 组件短缺将在2026年持续，源于旺盛的需求和更高的技术壁垒，这将使主导厂商受益，可能带来价格和利润率的提升[6] 光模块市场：1.6T与硅光迁移是关键驱动力 * 预计800G/1.6T光模块出货量将从2025年的2000万/250万只增长至2026年的4300万/2000万只[3][7] * 预计硅光光模块将在2026年占据800G/1.6T细分市场50-60%/60-70%的份额[7][107] * 1.6T升级和硅光迁移是2026年的关键驱动力，中际旭创等主导厂商凭借强大的研发、生产能力和有效的供应链管理，将继续主导高端市场[7][196] * 近封装光学和共封装光学技术将继续改进，但在未来2-3年内尚不会成为扩展网络的主流解决方案[7][110] * 光芯片短缺是关键制约因素，Lumentum在3Q25表示供需缺口从上一季度的20%恶化至25-30%[129] * 中国厂商如源杰科技正在积极切入目前由全球厂商主导的CW激光器领域，可能有助于缓解组件短缺问题[7][129] 高速铜缆：在扩展网络中仍有显著增长空间 * 尽管资本市场有光通信将取代传统铜缆连接的说法，但铜缆凭借其速度和效率优势，在扩展和部分扩展网络中仍将发挥重要作用[8] * 根据市场研究公司Light Counting，高速电缆销售额在未来五年可能翻倍，到2028年达到28亿美元[10] * 英伟达在Blackwell NVL72系统中采用了直连铜缆，并可能在2026年的Rubin平台中继续使用铜缆[10] * 亚马逊AWS、Meta和微软等大型AI客户也在其AIDC项目中使用了铜缆[10] AI网络交换机：CPO与OCS成为趋势 * 以太网和InfiniBand是当今AI数据中心的两大主要网络协议，相互竞争以在大型AI训练集群中提供更高速率和更低延迟[11] * 由于性能提升、成本降低和功耗降低，博通可能继续基于其Tomahawk 6平台推动CPO的采用[11] * 英伟达的Quantum-X和Spectrum-X交换机也可能推出CPO版本，其2026年3月的GTC 2026活动可能披露更多产品信息[11] * 谷歌的光路交换机因其在大型TPU训练集群中的强大性能而日益流行，Lumentum和Coherent等厂商也积极参与该市场[11] * 全球CSP为降低成本和提高灵活性，使用“白盒”交换机产品的趋势日益增长，这可能对拥有自有IP和软件的品牌交换机厂商的利润率趋势产生负面影响[11] 网络扩展架构：扩展、扩展与跨域扩展 * **扩展**：连接多个GPU到单个计算节点，专注于机架内互连，需要极高的带宽和低延迟连接，目前主要利用铜互连[15][16] * **扩展**：通过添加更多服务器节点并通过高速网络互连，构建大型数据中心AI集群，专注于机架/集群网络，光互连是主流解决方案[15][17] * **跨域扩展**：将分布在多个区域的数据中心互连成一个更大规模的AI工厂，需要广域/园区光互连，例如空芯光纤和相干光模块[15][18][36] 全球CSP网络路线图与供应链 * **英伟达**：GB200 NVL72使用NVLink 5.0和PCIe 6.0协议进行扩展，包含5184根铜连接线；下一代Rubin系列可能减少对铜缆的需求，采用PCB正交背板[37][38][146] * **谷歌**：TPU系统光互连技术逐步演进，TPU v7采用800G OSFP光模块，光通道波特率提升至200G；其3D环面拓扑和立方体构建块设计显著提升了AI数据中心高密度芯片互连的系统性能[44][45][46] * **Meta**：使用自研的分解调度架构和非调度架构网络架构；在扩展领域加强铜缆优势，在扩展领域优化光模块部署，并已开始探索CPO技术[51][55] * **亚马逊AWS**：与自研Trainium2芯片一同发布了自研的NeuroLink芯片到芯片互连技术；Trainium3引入了NeuronSwitch v1来连接144颗芯片[64][66] * **华为**：旨在提供称为UB-Mesh的统一总线协议，将本地总线的概念扩展到数据中心级别；推出了基于UB和超级节点架构的新产品，如Atlas 950[78][84] * **阿里巴巴**：作为UALink联盟成员，构建了与UALink兼容的ALink系统；在2025年云栖大会上展示了基于ALink系统的磐久AI超级节点[85][88] 投资建议与标的公司 * 将长飞光纤评级从中性上调至买入，因公司AIDC业务需求旺盛，同时电信市场趋于稳定[3][12] * 维持对中际旭创的买入评级，作为1.6T和硅光迁移的关键受益者，预计其2026-2027年800G/1.6T光模块市场份额将保持25-30%/35-40%[3][12][197] * 看好天孚通信作为英伟达高端光模块产品需求的受益者以及潜在的CPO受益者[3][12] * 看好太辰光通信作为康宁的核心供应商，康宁是美国AIDC中扩展和扩展光连接的关键参与者[12] * 预计CPO交换机渗透率在2027年和2030年AIDC交换机市场可能分别达到8%和20%，CPO交换机总市场规模在2027年和2030年将分别达到53亿美元和131亿美元[110] 其他重要内容 市场数据与预测 * 以太网光模块市场收入在2024年同比增长93%，受AI基础设施需求驱动；预计2025年和2026年将分别同比增长48%和35%[104] * 全球高速铜缆市场从2020年的4亿元人民币增长到2024年的12亿元人民币，复合年增长率为30.4%；预计将从2025年的19亿元人民币进一步增长到2029年的49亿元人民币，复合年增长率为26.9%[141] * 全球以太网交换机市场在3Q25录得147亿美元收入，同比增长35.2%，数据中心领域同比增长62.0%[181] * 在中国，数据中心交换机行业在2024年收入规模超过211.5亿元人民币，预计2025年将达到226.8亿元人民币，其中AI算力网络建设贡献超过45%[184] 技术路线图细节 * 扩展网络标准竞争激烈，包括英伟达的NVLink/NVSwitch、博通的SUE、AWS的NeuronLink、华为的UBSwitch、阿里巴巴云的ALink以及由多家公司和组织开发的UALink[20] * PCIe 7.0于2025年发布，每通道传输速率提升至128 GB/s，x16通道双向带宽高达512 GB/s，并引入光连接以增强长距离传输性能[29] * 在扩展网络，RDMA是核心网络技术，当前主要有InfiniBand和RoCE两种实现方式；为与英伟达的InfiniBand竞争，超以太网联盟于2023年7月成立，并于2025年6月发布了UEC 1.0规范[31] * 光模块技术路线图从可插拔向近封装光学/共封装光学演进，新材料如薄膜铌酸锂和创新封装技术将日益普及[94] * 共封装光学通过将光引擎与交换机ASIC直接集成，显著缩短互连距离，早期实现已将功耗显著降低至5 pJ/bit，比可插拔光学能效高四倍[101] * 线性可插拔光学是一种创新的光通信解决方案，旨在满足高速和低功耗需求，通过取消DSP芯片并使用线性模拟技术直接驱动光电设备来实现“无DSP”转型[102] 供应链分析 * 在光模块价值链中，最有价值的部分是光芯片，高端芯片市场仍由博通、Coherent/Finisar、思科/Acacia、三菱电机和住友电气等美国和日本厂商主导[125] * 中国CW激光器供应商已开始渗透全球供应链，例如中际旭创的供应商源杰科技已能通过其与核心客户的合作关系向全球市场发货70mW/100mW CW激光器[129] * 在AI数据中心市场，超高密度多芯光缆和MPO/MTP光纤连接器是关键应用，其ASP和利润率高于电信网络中使用的普通光纤产品[133] * 全球高速连接器市场主要由安费诺、泰科电子和莫仕等欧美连接器制造商主导；近年来，沃尔、立讯精密和兆龙互连等中国领先制造商积极投入研发，逐渐在全球铜连接器市场获得关注[156]