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.pdf

1行业报告│行业专题研究请务必阅读报告末页的重要声明通信英伟达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Blackwell芯片已经投产，并预计于2025年推出BlackwellUltraAI芯片，2026年推出下一代AI平台“Rubin”，2027年推出RubinUltra，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InstinctMI325X和谷歌的Trillium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SpectrumX800交换机。此外，英伟达计划在2025年推出SpectrumX800Ultra，X800将支持10万卡算力集群互联，而后续的SpectrumX1600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。证券研究报告2024年06月10日投资建议：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相关报告1、《通信：产品迭代速度超越摩尔定律，加速构建以太网架构》2024.06.032、《通信：英伟达业绩超预期，光模块与液冷有望受益》2024.05.23-30%-13%3%20%2023/62023/102024/22024/6通信沪深300请务必阅读报告末页的重要声明2行业报告│行业专题研究正文目录1.AI拉动算力加速迭代，持续聚集光通信投资机会31.1英伟达持续保持GPU领先优势....31.2英伟达发力AI以太网，超大规模组网趋势明确..41.3研发和交付能力继续主导光模块竞争....52.投资建议...82.1关注光模块产业投资机会..82.2关注光芯片产业投资机会..83.风险提示...8图表目录图表1：英伟达产品路线图...3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SpectrumX800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/1.6TCPO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请务必阅读报告末页的重要声明3行业报告│行业专题研究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CEO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Blackwell芯片已经投产，预计将于2025年推出BlackwellUltraAI芯片，2026年推出下一代AI平台“Rubin”，2027年推出RubinUltra，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“Blackwell”B100GPU一代，8年间GPU的性能提升了1053倍，从19TFLOPS提升到20000TFLOPS。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。请务必阅读报告末页的重要声明4行业报告│行业专题研究图表2：英伟达GPU算力发展进程图表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Blackwell系列GPU在性能上高于AMD的InstinctMI325X和谷歌的Trillium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B1002024Blackwell192G（8x24GB）8TB/sB2002024Blackwell192G（8x25GB）8TB/sGB20020242xB200GPU,1xGraceCPU384GB（2x8x24GB）16TB/sH1002022Hopper80GB3.4TB/sH2002023Hopper141GB4.8TB/sAMDMI325X2024CNDA3288GB6.0TB/sMI300X2023CNDA3192GB5.3TB/sIntelMAX15502