OCS 光交换机
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通信行业专题报告:超节点架构兴起,Scale-up开启网络互联第二增长曲线
西部证券· 2025-11-14 19:35
行业投资评级 - 通信行业评级为“超配”,前次评级亦为“超配”,本次评级维持不变 [5] 报告核心观点 - 大模型参数提升催生Scale-up网络需求,通过高速互联多张GPU形成统一巨型计算单元以满足大模型训练和推理的算力与内存需求,据Lightcounting,Scale-up交换机市场2025年规模近60亿美元,2025-2030年CAGR预计为26% [1] - Scale-up网络关键在于带宽提升和时延降低,内存访问时延需低于100ns,推动英伟达NVLink、谷歌ICI、亚马逊NeuronLink、华为UB等自研通信方案及光/铜互联、OCS光交换机等技术增量需求 [2] - Scale-up网络需求增长驱动三大受益方向:高端交换芯片与接口芯片需求提升、超节点一体化交付增加通信硬件产业链附加值、光互联与铜互联市场扩大 [3] 基于目录的详细总结 一、Scale-up超节点:突破单卡计算瓶颈 - 大模型参数规模提升(如MoE架构)要求更大算力集群,张量并行(TP)与专家并行(EP)等技术带来跨节点通信需求,带宽需数百至数千GB/s且时延极低 [13][17] - 超节点由计算节点、高速互联网络(交换节点与光/铜互联)及辅助保障模块构成,Scale-up网络通过定制协议(如NVLink)提供超1TB/s带宽,支持GPU内存互访(时延<100ns) [18][21][22][25] - 超节点形态从整机柜扩展至分机柜与级联超节点,光连接需求随规模扩大而增长,级联超节点连接距离可达百米级 [26][27] 二、主流超节点系统概况 - 英伟达GB200 NVL72通过NVLink 5.0实现单GPU总带宽1.8TB/s,采用铜缆直连降低时延,整柜交换带宽达130TB/s [21][31][33] - 谷歌第七代TPU Ironwood通过ICI网络支持9216芯片集群,峰值性能4614TFLOPS(TPU v5p的10倍),引入OCS光交换机提升吞吐量30%、降能耗40% [35][36][40][42] - 亚马逊Trainium2服务器通过NeuronLink网络互联64芯片,单向带宽640GB/s,机柜内采用无源铜缆(DAC)连接 [45][48] - 华为CloudMatrix384采用光互联与UB协议,跨16机柜实现300 PFLOPS算力(GB200 NVL72的1.7倍),使用6912个400G LPO光模块 [49][52] 三、Scale-up网络受益方向 - 超节点软硬件深度耦合,硬件厂商通过整机柜交付提升附加值,如中兴通讯具备全栈能力(自研交换芯片、DPU、CPU),锐捷网络推出51.2T CPO交换机并服务头部互联网厂商 [56][57][59] - 以太网等开放协议(如ESUN工作组)渗透Scale-up网络,第三方交换芯片厂商迎增量机遇,盛科通信高端芯片(12.8T/25.6Tbps)达国际先进水平 [61][65][67][71] - 铜互联(AEC/ACC)因低成本、高稳定性需求旺盛,2029年全球高速铜缆市场预计达67亿美元;光互联(AOC/LPO/硅光)快速渗透,CPO市场2030年有望达81亿美元(2024-2030年CAGR 137%),OCS交换机市场2031年预计20亿美元(2025-2031年CAGR 17.1%) [73][77][78][81][82] - 产业链公司如德科立(OCS样品获千万订单)、腾景科技(光器件覆盖OCS/CPO)、瑞可达(铜缆连接器)直接受益 [84][85][89] 四、投资建议 - 超节点一体化交付提升通信硬件附加值,高端交换芯片与接口芯片需求增长,以太网开放协议带来增量机会 [92] - 光互联与铜互联并行发展,CPO、OCS等技术推动光通信渗透率提升,Scale-up网络贡献光模块市场增量 [93]
追光不止,光博会透露哪些信息?
2025-09-15 09:49
**光通信行业与相关公司研究纪要关键要点** **一 行业与公司概览** * 纪要主要涉及光通信行业 特别是光模块 光交换机(OCS) 空心光纤 液冷技术 卫星通信等领域[1][2] * 提及的公司包括光模块与器件制造商(天孚 华工 光迅 腾景科技 光库科技 泰辰光 德科利) 光纤厂商(长飞公司) 设备商(锐捷 立讯精密) 电源厂商(科华 迈格米特 欧瑞康) 卫星通信相关企业(证友 远兴长城通信 上海瀚讯 信科移动)以及投资机构(中金公司 兴业证券)[2][3][9][24][29] **二 核心观点与论据** * **AI投资驱动需求**:北美地区对AI领域投资预期高涨 带动光模块需求增加 Oracle财报超预期并给出乐观的未来收入和资本开支指引 进一步验证此趋势[1][2] * **技术迭代加速**:光模块正从800G向1.6T甚至更高速率演进 光互联连接数量增加 800G和1.6T订单上修趋势明显[1][2] 3.2T技术预计量产时间点在2027年下半年或2028年[10] * **OCS产业化进程加快**:光博会上各家展出的OCS端口数从128×128升级到576×576 Coherent预计2025-2026年OCS相关收入达小几亿美金 鲁明特预计2026年相关收入达1亿美元左右 主要拓展中短距数据中心场景[1][4] MEMS方案因低延时(毫秒级以下) 适中规格和较低成本成为主流[4][6] * **空心光纤技术领先并开始应用**:亚马逊和微软积极推动空心光纤在数据中心互连(DCI)中的应用[2][15] 长飞公司展示了100公里长 损耗为0.089dB/km的空心光纤 技术水平全球领先[2][19] 中国移动宁夏分公司采购了价值约1,400多万元的2芯256皮长空心光缆项目 由阿里巴巴租用 标志着国内云厂商首次公开招标DCI空心项目[2][21] * **成本与效益评估**:空心光纤成本是普通光纤的100倍甚至更多 但能降低延迟30% 提升系统运算效率10%至25% 长远看能覆盖其成本[16] 其与现有标准完全匹配[17] * **液冷与电源技术进展**:国内液冷产业化加速 风液融合方式因成本提升有限且安全性高而受关注[23] 国内电源技术(HVDC SCT)与北美市场保持较近步伐 科华等公司推出新产品提高了毛利率[24] * **卫星通信商业化开启**:工信部向联通发放卫星通信牌照 表明政府对低轨卫星通信定位为商业化和市场行为[2][25] 运营商掌握频段资源和核心网资源 市场将形成国网和原信负责卫星运营 三大运营商提供服务的格局[27] 三大运营商在卫星领域各有侧重[28] **三 其他重要内容** * **CPO/NPO与连接方案**:多家厂商展示了基于CPU或NPU光引擎的解决方案[11] 锐捷与华三合作展示的51.2T MPO交换机设计使产业链解耦[12] 立讯力推Co-package Copper(CPC)方案 有望在204.8T交换机继续使用并保持3.2T可插拔光模块形态[13][14] * **投资建议**:建议关注估值较低且增速确定性高的公司(如中金公司 兴业证券) 以及边际变化明显的公司(如天孚 华工 光迅)[1][3][5] 通信在AI中的占比有望从个位数提升至15%~20%[2] * **业绩兑现**:可关注能短期兑现业绩的公司 如证友(天通扩容 国网星核心网扩容) 地面站公司(远兴长城通信 上海瀚讯)明年初可能确认收入 以及与国网深度绑定的信科移动[29]