【通信行業·光模塊專題】AI驅動網絡變革光摩爾定律加速-240314（73頁）.pdf

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1、請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容2024年年3月月14日日【國信通信國信通信 光模塊專題光模塊專題】AI驅動網絡變革，光摩爾定律加速驅動網絡變革，光摩爾定律加速行業研究行業研究 行業專題行業專題通信通信投資評級：超配（維持評級）投資評級：超配（維持評級）證券研究報告證券研究報告|證券分析師：馬成龍S0980518100002聯系人：錢嘉隆021-請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容投資摘要投資摘要 AI推動網絡變革，高速光模塊受益推動網絡變革，高速光模塊受益。歷史來看，數據流量的增長驅動光模塊發展到當前百億美元的產值規模。當前階段，AI成為數據流量增長的彈性來源，大規模AI

2、集群的網絡架構和通信能力要求高速光模塊加快升級。據Coherent預測，預計未來幾年AI相關的800G和1.6T數通光模塊將占所有數通光模塊市場的近60%，2028年市場規模有望突破90億美元。算力集群網絡架構變革推動光模塊彈性加大。算力集群網絡架構變革推動光模塊彈性加大。大規模AI集群的網絡架構需要滿足大帶寬、低時延、無損的需求，算力集群網絡架構從葉脊架構向胖樹架構更迭，無收斂的特性進一步放大高速光模塊需求，PCIe 5.0下H100:800G光模塊=1:2.5，NVLink4.0下GH200:800G光模塊=1:9。光模塊迭代周期加速，關注新材料、新技術應用。光模塊迭代周期加速，關注新材料

3、、新技術應用。AI要求光模塊的迭代周期加速，從4年一代到2年一代，1.6T光模塊有望于2024H2逐步應用。隨著光模塊單通道速率提升，功耗、成本以及電連接信號的損耗也逐步加大，光進銅退加速，光學I/O接口用于芯片連接有望進一步消除帶寬瓶頸。綜合降本增效考慮，LPO、CPO等新封裝技術以及硅光、薄膜鈮酸鋰等新材料有望加速應用。競爭格局：國內廠商領先，龍頭廠商核心受益競爭格局：國內廠商領先，龍頭廠商核心受益AI。全球光模塊市場中，國產廠商已處于領先位置，根據LightCounting數據，2022年前十大光模塊廠商中，中國廠商營收已經超過了西方競爭對手。AI時代，由于光模塊迭代加速，占據領先地位的

4、龍頭廠商在研發能力、規模優勢、供應鏈能力、客戶黏性、產能布局等方面具備優勢，有望核心受益。同時新技術的變化也對格局變遷產生影響，關注在LPO、硅光等領域具備前瞻布局的廠商。持續重點推薦國內光器件光模塊領先企業如持續重點推薦國內光器件光模塊領先企業如【中際旭創中際旭創】、【天孚通信天孚通信】、【新易盛新易盛】等，關注硅光、薄膜鈮酸鋰等新技術方向如等，關注硅光、薄膜鈮酸鋰等新技術方向如【源杰科源杰科技技】、【光庫科技光庫科技】等，建議關注等，建議關注【光迅科技光迅科技】等。等。風險提示：風險提示：AI發展及投資不及預期；行業競爭加??；全球地緣政治風險；新技術發展引起產業鏈變遷。VYYZ2UFVVW

5、AUOY7NcMaQmOmMmOmQjMqQmPfQmNrM9PnMoOMYsOsOvPnRtN請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容重點公司盈利預測及估值重點公司盈利預測及估值表表 1：重點公司盈利預測及估值（截至：重點公司盈利預測及估值（截至3月月12日）日）代碼代碼簡稱簡稱投資評級投資評級歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）EPS（元）（元）PEPB收盤價收盤價（3月月12日）日）總市值總市值（億元）（億元）2023E2024E2025E2023E2024E2025E2023E2024E2025E300308.SZ中際旭創買入2181457060092.815.697.4858.7

6、29.022.09.7164.851,323300394.SZ天孚通信買入730125816431.853.194.1672.742.232.317.3134.48531300502.SZ新易盛無評級691125817010.971.772.4069.237.928.07.267.15477300620.SZ光庫科技增持731562220.270.640.91184.478.154.96.949.78122688498.SH源杰科技無評級19981451.161.161.71130.0130.087.75.6150.20127002281.SZ光迅科技增持5827378590.730.931.

7、0855.643.837.64.640.66323資料來源：Wind，國信證券經濟研究所整理和預測；新易盛、光庫科技、源杰科技、光迅科技采用Wind一致預期請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容光模塊：數據傳輸核心器件，受益AI需求爆發01AI集群網絡架構升級，光模塊需求彈性大02光摩爾定律加速，關注新材料、新封裝03競爭格局：國內廠商領先，龍頭廠商核心受益AI04目錄目錄投資建議05請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容一、光模塊：一、光模塊：數據傳輸核心器件數據傳輸核心器件，受益，受益AI需求爆發需求爆發請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 1：光模塊工作原理光模塊

8、工作原理資料來源：頭豹研究院，國信證券經濟研究所整理 光模塊是用于設備與光纖之間光電轉換的接口模塊，主要用于實現光電信號的轉換，是現代光傳輸網絡中的必要器件。光模塊是用于設備與光纖之間光電轉換的接口模塊，主要用于實現光電信號的轉換，是現代光傳輸網絡中的必要器件。光模塊主要由光學器件和輔料（外殼、插針、光模塊主要由光學器件和輔料（外殼、插針、PCB與控制芯片）構成。光學器件（包括光芯片和光學元件組件）約占光模塊成本與控制芯片）構成。光學器件（包括光芯片和光學元件組件）約占光模塊成本70%以上，以上，輔料（外殼、插針、PCB與電路芯片等）占光模塊總成本近30%。光發射組件光發射組件TOSA一般包含

9、激光二極管、背光監測二極管、耦合部件、TEC以及熱敏電阻等元件。一定速率的電信號經驅動芯片處理后驅動激光器（LD）發射出相應速率的調制光信號，通過光功率自動控制電路，輸出功率穩定的光信號。光接收組件光接收組件ROSA一般包含光電探測器、跨阻放大器、耦合部件等元件。一定速率的光信號輸入模塊后由光探測器轉（PD/APD）換為電信號，經前置放大器（TIA)放到后輸出相應速率的電信號。圖圖 2：光模塊結構示意圖光模塊結構示意圖（SFP+封裝封裝）資料來源：訊石光通訊，國信證券經濟研究所整理圖圖 3：光模塊成本構成光模塊成本構成資料來源：飛速，國信證券經濟研究所整理光模塊：光傳輸網絡中的核心器件光模塊：

10、光傳輸網絡中的核心器件電芯片18%PCB5%外殼4%TOSA35%ROSA24%濾光片1%尾纖7%結構件6%其他73%請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 4：光模塊不同階段增長動力（億美元）：光模塊不同階段增長動力（億美元）資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理104.20501001502002503001998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022202320242025202620272028 光通信

11、的應用與信息流量爆發式增長密切相關。光通信的應用與信息流量爆發式增長密切相關。隨著信息爆炸式增長，對通信質量、信息質量要求越來越高，光通信成為必然出路。在目前電光網絡的架構中，光模塊是承擔光電轉換功能的核心器件，所以光模塊的需求核心來自于數據流量的爆發式增長。而當數據流量的核心增量從電信網絡向數據中心、再向而當數據流量的核心增量從電信網絡向數據中心、再向AI集群轉移時，光模塊不同階段的主要增長驅動力也發生變化。集群轉移時，光模塊不同階段的主要增長驅動力也發生變化。根據LightCounting數據，光器件光模塊市場規?？傮w超過百億美元光器件光模塊市場規?？傮w超過百億美元，其中數通市場（包括以太

12、網、FC和AOCs，詳見圖4）占比已達半數，數通市場在移動互聯網、云計算和AI的不斷發展推動下，成為光器件光模塊產業的主要下游場景。遠距離通信遠距離通信FTTH傳統數據中心傳統數據中心AI光模塊：百億美元市場規模，流量增長是推動核心光模塊：百億美元市場規模，流量增長是推動核心請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 6：光通信在電信網絡的應用光通信在電信網絡的應用資料來源：光迅科技，國信證券經濟研究所整理 電信網絡的光通信應用：電信網絡的光通信應用：1980年代光纖誕生以來，光通信應用從骨干網到城域網、接入網、基站。目前國內傳輸網絡基本完成光纖化，但數據在進出網絡時仍需要進行光電轉換；

13、未來向全光網演進。數據中心的光通信應用：數據中心的光通信應用：1990年代開始，光通信應用從中短距離的園區、企業網絡延伸到大型數據中心的系統機架間、板卡間、模塊間、芯片間應用。數通應用近年來受益于移動互聯網、云計算、AI等持續加速，已逐步成為光模塊最主要的下游場景。圖圖 7：光模塊在數通領域的應用光模塊在數通領域的應用資料來源：光迅科技，國信證券經濟研究所整理圖圖 5：光模塊下游應用領域光模塊下游應用領域（2023）資料來源：LightCounting，Coherent，國信證券經濟研究所整理應用場景：電信網絡和數據中心需求應用場景：電信網絡和數據中心需求1:19%1%4%34%7%1%44%

14、FTTx無線回傳無線前傳CWDM/DWDMAOCsFibre Channel以太網請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 8：電信光模塊市場出貨量電信光模塊市場出貨量（萬塊萬塊）資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理 電信光模塊全球市場規模在電信光模塊全球市場規模在50-60億美元左右。億美元左右。電信市場中，光模塊主要包括固網接入（FTTx）、無線接入（無線前傳和回傳）以及無源波分系統使用的CWDM/DWDM模塊（包括DCI/城域網/骨干網）等場景。整體來看，電信市場需求在經歷2019年5G迭代升級驅動后達到相對高點，近年來需求有所放緩，整體市場規模約50-6

15、0億美元。其中CWDM和DWDM模塊占比最高，目前市場規模在40億美元左右；無線前傳和無線回傳模塊市場規模約6億美元；FTTx所使用的PON模塊市場規模約10億美元左右。電信市場出貨結構上，用于光纖接入的PON模塊占比較大（近年出貨超9000萬塊）；波分復用（WDM）光模塊的單價較高，近年出貨量在180萬塊左右。圖圖 9：電信光模塊市場規模預測電信光模塊市場規模預測（百萬美元百萬美元）資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理電信市場：整體市場有望企穩回升電信市場：整體市場有望企穩回升0200040006000800010000120002018201920202021202

16、2202320242025202620272028CWDM/DWDM無線前傳無線回傳FTTx0200040006000800010000120001400016000180002000020182019202020212022202320242025202620272028CWDM/DWDM無線前傳無線回傳FTTx請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 10：以太網光模塊市場規模預測以太網光模塊市場規模預測（百萬美元百萬美元）資料來源：Coherent，LightCounting，國信證券經濟研究所整理 數通光模塊市場整體規模目前約數通光模塊市場整體規模目前約50億美元，億美元，AI

17、成為后續核心增長來源。成為后續核心增長來源。光模塊是AI投資中網絡端的重要環節，其與訓練端GPU出貨量強相關，同時推理段流量需求爆發也有望帶動需求增長。在算力投資持續背景下，AI成為光模塊數通市場的核心增長力。據Coherent數據，預計2023年以太網光模塊整體市場規模接近45億美元（考慮用于存儲連接的FC光模塊，數通市場規模接近50億美元），其中800G、1.6T及3.2T的高速數通光模塊市場規模將從2023年的6億美元以超過70%的CAGR增長至2028年的超過90億美元，預計預計AI相關的相關的800G以以上數通光模塊市場規模將占所有數通光模塊的近上數通光模塊市場規模將占所有數通光模塊

18、的近60%。傳統市場需求方面傳統市場需求方面，根據LightConting數據，2023年整體市場有一定承壓，有望于2024年修復，整體增長相對平緩。圖圖 11：以太網光模塊市場規模以太網光模塊市場規模（百萬美元百萬美元，按數據中心應用劃分按數據中心應用劃分）資料來源：Coherent，LightCounting，國信證券經濟研究所整理數通市場：傳統數據中心需求平穩，數通市場：傳統數據中心需求平穩，AI成為核心增長來源成為核心增長來源02000400060008000100001200014000160002018201920202021202220232024E 2025E 2026E 20

19、27E 2028E3.2T1.6T800G400G200G100G50G40G020004000600080001000012000140001600020212022202320242025202620272028AI集群通用計算節點請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 12：英偉達訓練卡出貨量及預測英偉達訓練卡出貨量及預測（千張千張）資料來源：TrendForce，Nvidia，國信證券經濟研究所整理及預測；注：出貨量數據基于第三方機構預測及測算結果，以實際數據為準圖圖 13：800G以上高速率光模塊需求量理論測算以上高速率光模塊需求量理論測算（萬塊萬塊）資料來源：LightC

20、ounting，Coherent，Nvidia，國信證券經濟研究所整理及預測；注：出貨量數據基于第三方機構預測及測算結果，以實際數據為準 AI集群中，光模塊的用量與集群中，光模塊的用量與GPU數量強相關。數量強相關。AI集群中光模塊的用量與網絡架構和通信帶寬有關（詳見第二章分析），但總體來說，訓練側需求光模塊數量和GPU數量強相關，考慮到當前階段英偉達加速卡在AI訓練的壟斷地位，高速光模塊需求與英偉達領先的訓練卡出貨量高度相關。根據TrendForce數據，預計2024年英偉達訓練相關GPU出貨量有望突破300萬張，以1:2.5的理論測算，對應800G光模塊需求有望突破800萬塊。Sora等多

21、模態大模型發展之下，推理側流量有望爆發，有望帶動產品升級，相關領域1.6T以上速率光模塊有望逐步應用。量：訓練需求與量：訓練需求與GPU數量強相關數量強相關1312163505200100200300400500600202220232024E2025EA100/A800H100/H800H200H20B100610685813000200400600800100012001400202220232024E2025E1.6T800G請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 14：100G-800G數通光模塊市場出貨均價數通光模塊市場出貨均價（美元美元）資料來源：LightCountin

22、g，國信證券經濟研究所整理圖圖 15：高速率光模塊市場出貨均價預測高速率光模塊市場出貨均價預測（美元美元）資料來源：LightCounting，Coherent，國信證券經濟研究所整理及預測；注：高速率光模塊取400G以上速率0200400600800100012001400201820192020202120222023100G200G400G800G AI驅動下，光模塊升級周期呈現加速特征，高速率光模塊有望實現出貨均價提升。驅動下，光模塊升級周期呈現加速特征，高速率光模塊有望實現出貨均價提升。光模塊的價格在代際內產品價格年降，同時更高速率升級驅動下，單位比特成本整體呈現下降趨勢。但由于AI

23、帶動光模塊速率升級的周期加速（詳見第三章），高價值量的新產品加速推出，短期內高速率光模塊市場有望出現結構性的均價提升趨勢。價：長期下降趨勢下，有階段性上升價：長期下降趨勢下，有階段性上升15025035045055065075085020192020202120222023E2024E2025E高速率光模塊ASP高速率光模塊ASP請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 科技巨頭持續加大科技巨頭持續加大AIAI投資，算力軍備競賽持續。投資，算力軍備競賽持續。2023年四季度，海外三大云廠商及Meta資本開支（非凈額口徑）合計432.4億美元（同比+9%，環比+16%）。其中亞馬遜（亞馬遜（

24、AmazonAmazon）23Q4資本開支145.9億美元（同比-12%，環比+17%），同比下滑主要由于履約和運輸支出減少；微軟（微軟（MicrosoftMicrosoft）23Q4資本開支97.4億美元（同比+55%，環比-2%）；谷歌（谷歌（GoogleGoogle）23Q4資本開支110.2億美元（同比+45%，環比+37%）；MetaMeta 23Q4資本開支79.0億美元（同比-14%，環比+17%）。指引層面，海外科技巨頭計劃提升2024年資本開支預期，主要基于AI投資視角，算力軍備競賽持續。表表 2：海外三大云廠商及：海外三大云廠商及Meta資本開支指引資本開支指引資本開支指引

25、資本開支指引2323Q Q4 4亞馬遜亞馬遜展望2024年，預計資本支出將同比增加，主要受到基礎設施資本支出的增加的推動，用以支持AWS業務的增長，包括在生成式人工智能和大型語言模型方面的額外投資。微軟微軟資本支出將顯著增加，主要由云計算和人工智能基礎設施的投資以及第三方供應商的交付延期（Q2到Q3）。谷歌谷歌2024年預計資本開支將有顯著同比增長MetaMeta預計2024年全年的資本支出將在300-370億美元的范圍內，較之前范圍的上限增加了20億美元。增長將受到對服務器的投資的推動，包括AI和非AI硬件，以及數據中心，因為正在加快新數據中心架構的站點建設。更新的展望反映了我們對AI容量需

26、求的不斷演變的理解。雖然我們沒有為2024年以后的年份提供指導，但預計公司的長期AI研究和產品開發工作將需要超越今年的、不斷增長的基礎設施投資。資料來源：各公司官網，國信證券經濟研究所整理圖圖 16：海外云廠商資本開支海外云廠商資本開支（百萬美元百萬美元）及同比增速及同比增速（%）資料來源：各公司財報，國信證券經濟研究所整理-50%0%50%100%150%200%020004000600080001000012000140001600018000200002020Q12020Q32021Q12021Q32022Q12022Q32023Q12023Q3亞馬遜 微軟谷歌 Meta亞馬遜YoY微軟

27、YoY谷歌YoYMeta YoY驅動力：科技巨頭加大驅動力：科技巨頭加大AIAI投資，投資，開啟算力軍備競賽開啟算力軍備競賽請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 18：臺積電臺積電HPC業務收入業務收入（百萬新臺幣百萬新臺幣）資料來源：公司公告，國信證券經濟研究所整理圖圖 17：英偉達數據中心業務收入英偉達數據中心業務收入（百萬美元百萬美元）資料來源：公司公告，國信證券經濟研究所整理-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%450%0200040006000800010000120001400016000180002000021Q121Q221Q32

28、1Q422Q122Q222Q322Q423Q123Q223Q323Q4數據中心yoyqoq 大模型訓練對底層算力的需求持續大模型訓練對底層算力的需求持續。AI訓練網絡集群需要服務器-交換機-光模塊三大硬件基礎環節投入，其中服務器層面目前市場由英偉達GPU來主導，英偉達季度營收持續創新高是當前旺盛需求的證明；同時上游代工層面，臺積電預計未來幾年AI芯片的復合增長率50%以上，AI芯片營收占比將在2027年提高至15%-20%。隨著應用推進，推理側需求有望爆發隨著應用推進，推理側需求有望爆發。根據英偉達2024財年Q4業績說明會，推理側貢獻收入已占到數據中心業務的推理側貢獻收入已占到數據中心業務的

29、40%，AI應用鋪開有望持續帶動推理側需求爆發。以微軟為例，自23Q2開始，AI對Azure及其他云服務的增速貢獻持續提升，從1%提升到6%。同時以Sora為代表的視頻應用，由于多模態的帶寬需求顯著提升，也有望推動推理側網絡帶寬提升。隨著隨著AI訓練和推理持續推進，高速率光器件光模塊作為算力集群通信能力提升的載體，加速發展。訓練和推理持續推進，高速率光器件光模塊作為算力集群通信能力提升的載體，加速發展。-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%05000010000015000020000025000030000021Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322

30、Q423Q123Q223Q323Q4HPC(百萬新臺幣）YoY(%)QoQ(%)驅動力：驅動力：模型訓練需求持續，推理側需求有望爆發模型訓練需求持續，推理側需求有望爆發請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 20：谷歌自研谷歌自研Falcon協議協議資料來源：谷歌，國信證券經濟研究所整理圖圖 19：UEC部分成員部分成員資料來源：UEC官網，國信證券經濟研究所整理 超以太網聯盟成立，推動在超以太網聯盟成立，推動在AI領域與領域與IB展開競爭展開競爭。超以太網聯盟（Ultra Ethernet Consortium，UEC）集結了AMD、Intel、博通、思科、Arista、HPE、M

31、eta、微軟等云廠商，為AI領域提供基于以太網的開放、可互操作、高性能的全通信堆棧架構。UEC將推出新傳輸協議，提供更靈活的傳輸，不需要無損網絡，允許many-to-many人工智能工作負載所需的多路徑和無序數據包傳輸等功能。谷歌也自研了Falcon傳輸協議，支持RDMA和NVMe以及擴展的上層協議ULP，通過映射層它還兼任傳統 IB 的Verbs。當前當前AI網絡主要采用網絡主要采用IB協議，以太網協議的完善有望推動相關交換機廠商加速協議，以太網協議的完善有望推動相關交換機廠商加速AI領域產品迭代，釋放高速光模塊新需求。領域產品迭代，釋放高速光模塊新需求。驅動力：打破英偉達壟斷驅動力：打破英

32、偉達壟斷，釋放新需求，釋放新需求請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 21：中國移動全球首條中國移動全球首條400G全光省際骨干網正式商用全光省際骨干網正式商用資料來源：中國移動，國信證券經濟研究所整理 電信市場方面，國內骨干網進入電信市場方面，國內骨干網進入400G升級周期。升級周期。隨著FTTx和5G的規模部署，運營商需要不斷升級波分傳輸系統來應對流量增長的挑戰。2024年有望成為國內400G骨干網部署落地元年，中國移動首條400G全光省際（北京-內蒙古）骨干網于2024年3月正式商用，年中將全面實現“東數西算”8大樞紐間高速互聯。AI趨勢下，數據中心互聯（趨勢下，數據中心互聯

33、（DCI）網絡帶寬等要求也有望提升，關注相干應用下沉。）網絡帶寬等要求也有望提升，關注相干應用下沉。AI向多模態發展，圖像、視頻等對帶寬的需求有望進一步提升，推動DCI互聯網絡后續升級。同時，相干光模塊由于先進的相干光探測技術具有光纖容量大、傳輸距離遠、性能優越和靈活性好等優點，在城域DCI和長途DCI傳輸脫穎而出。隨著相干光模塊成本出現一定程度下降，相干技術有望進入更短的連接距離。驅動力：電信市場關注骨干網驅動力：電信市場關注骨干網400G升級、升級、DCI網絡升級網絡升級圖圖 22：400G相干光模塊在相干光模塊在DCI網絡中的應用網絡中的應用資料來源：飛速，國信證券經濟研究所整理請務必閱

34、讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容二、二、AI集群網絡架構升級，光模塊需求彈性大集群網絡架構升級，光模塊需求彈性大請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 23：三層架構和葉脊架構拓撲示意圖三層架構和葉脊架構拓撲示意圖資料來源：Cisco，國信證券經濟研究所整理 數據流量增長數據流量增長推動推動著著網絡架構升級網絡架構升級。傳統數據中心經歷了從三層架構到葉脊架構的改變，主要是為了適配數據中心東西向流量的增長。隨著數據上云的進程持續加速，云計算數據中心規模持續擴大，而其中所采用的的虛擬化、超融合系統等應用推動數據中心東西向流量大幅增長根據思科此前的數據，2021年數據中心相關的流量中，

35、數據中心內部的流量占比超過70%。網絡架構的變化導致光模塊需求的變化。網絡架構的變化導致光模塊需求的變化。以傳統三層架構到葉脊架構的轉變為例，葉脊網絡架構下，光模塊數量提升最高可達到數十倍。傳統三級（傳統三級（Three-Tier）數據中心設計）數據中心設計典型的葉脊架構（典型的葉脊架構（Spine-Leaf）拓撲）拓撲表表 3：傳統架構到葉脊架構的光模型需求變化傳統架構到葉脊架構的光模型需求變化數據中心類型數據中心類型架構架構光模塊需求光模塊需求10G40G100G中小型（1000臺服務器）傳統架構2000164葉脊架構192016016提升提升（葉脊架構（葉脊架構/傳統架構）傳統架構）0.

36、96104大型（1000個機柜）傳統架構1280001608葉脊架構120000480032提升提升（葉脊架構（葉脊架構/傳統架構）傳統架構）0.94304資料來源：包瑯允.葉脊架構在數據中心的應用J.郵電設計技術，2021（2）：74-77，國信證券經濟研究所整理數據中心網絡架構和光模塊數量息息相關數據中心網絡架構和光模塊數量息息相關請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 25：英偉達：英偉達AI集群設計，包含集群設計，包含IB網絡和網絡和NVLink資料來源：NVIDIA，LightCounting，國信證券經濟研究所整理圖圖 24：包含包含AI節點的節點的CLOS網絡架構網絡架

37、構（帶帶NVLink網絡網絡）示意圖示意圖資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理 基于縮小網絡瓶頸考慮，大規?；诳s小網絡瓶頸考慮，大規模AI集群的網絡架構需要滿足大帶集群的網絡架構需要滿足大帶寬、低時延、無損的需求。寬、低時延、無損的需求。智算中心網絡架構一般采用Fat-Tree（胖樹）網絡架構（胖樹）網絡架構，具有無阻塞網絡的特點。同時為避免節點內互聯瓶頸，英偉達采用同時為避免節點內互聯瓶頸，英偉達采用NVLink實現卡間高效實現卡間高效互聯?；ヂ?。對比PCIe，NVLink具有更高帶寬優勢，成為英偉達顯存共享架構的基礎，創造了新的GPU到GPU的光連接需求。AI 集

38、群集群AI推動算力集群網絡架構變革推動算力集群網絡架構變革請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 27：140臺服務器的臺服務器的A100集群網絡架構拓撲集群網絡架構拓撲資料來源：英偉達，國信證券經濟研究所整理A100：網絡結構及光模塊需求測算：網絡結構及光模塊需求測算 每個每個DGX A100 SuperPOD基本部署結構信息為：基本部署結構信息為：140臺服務器(每臺服務器8張GPU）+交換機（每臺交換機40個端口，單端口200G）；網絡拓撲結構為IB fat-tree（胖樹）。關于網絡結構的層數：關于網絡結構的層數：針對140臺服務器，會進行三層網絡結構部署（服務器-Leaf層

39、交換機-Spine層交換機-Core層交換機），每層交換機對應的線纜數分別為1120根-1124根-1120根。假設服務器和交換機之間采用銅纜，基于一條線纜對應假設服務器和交換機之間采用銅纜，基于一條線纜對應2個個200G光模塊計算，光模塊計算，GPU:交換機交換機:光模塊光模塊=1:0.15:4；若采用全光網絡，；若采用全光網絡，GPU:交換機交換機:光模塊光模塊=1:0.15:6。NodeSUsQuantum QM8790交換機交換機線纜線纜LeafSpineCoreLeafSpineCore2018516016440216103203246032420480484804322064064

40、412064880249609649601407568028112011241120圖圖 26：A100 SuperPOD資料來源：英偉達，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 28：英偉達英偉達H100 4SU方案展示方案展示資料來源：英偉達，國信證券經濟研究所整理H100：網絡結構及光模塊需求測算：網絡結構及光模塊需求測算 每個每個DGX H100 SuperPOD基本部署結構信息為：基本部署結構信息為：32臺服務器(每臺服務器8張GPU）+12臺交換機；網絡拓撲結構為IB fat-tree（胖樹），交換機單端口400G速率，可合并形成800G端口。針對4

41、SU集群，假設為全光網絡、三層Fat-Tree架構下，服務器和Leaf層交換機使用400G光模塊，Leaf-Spine和Spine-Core使用800G光模塊，則400G光模塊數量為32*8*4=256只，使用800G的數量為32*8*2.5=640只。即GPU:交換機交換機:400G光模塊光模塊:800G光模塊光模塊=1:0.08:1:2.5。NodeSUsGPUQuantum QM9700交換機交換機線纜線纜LeafSpine計算計算+UFMSpine-Leaf31124884252256632504168508512953760241676476812741016321610201024

42、請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 30：IB網絡與網絡與NVLink網絡共存的連接結構網絡共存的連接結構資料來源：NVIDIA，國信證券經濟研究所整理圖圖 29：英偉達英偉達GH200超級計算機網絡結構超級計算機網絡結構資料來源：NVIDIA，國信證券經濟研究所整理GH200：網絡結構及光模塊需求測算：網絡結構及光模塊需求測算 針對單個針對單個GH200集群：集群：256張超級芯片GPU互聯，采用2層fat-tree網絡結構，其中兩層網絡均采用NVLink switch來完成搭建，第一層（服務器和Level 1交換機）之間使用了96臺交換機，Level 2使用了36個交換機。N

43、VLink switch的配置參數為：每臺交換機擁有32個端口，每個端口速率為800G。由于NVLink 4.0對應互聯帶寬雙向聚合是900GB/s，單向為450GB/s，則256卡的集群中，接入層總上行帶寬為115200GB/s，考慮胖樹架構以及800G光模塊傳輸速率（100GB/s），800G光模塊總需求為2304塊。因此，。因此，GH200集群內，集群內，GPU:光模塊光模塊=1:9。若考慮多個若考慮多個GH200互聯，互聯，參考H100架構，3層網絡架構下，GPU:800G光模塊需求=1:2.5；2層網絡架構下，GPU:800G光模塊=1:1.5。即多個GH200互聯情況下，GPU:8

44、00G光模塊上限=1:（9+2.5）=1:11.5。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 31：隨著架構升級和網絡協議帶寬提升，高速光模塊需求彈性有望加大：隨著架構升級和網絡協議帶寬提升，高速光模塊需求彈性有望加大資料來源：Nvidia，國信證券經濟研究所整理及測算 隨著算力集群不斷提升網絡性能，高速光模塊需求彈性加大隨著算力集群不斷提升網絡性能，高速光模塊需求彈性加大。以英偉達集群為例，加速卡所適配的網卡接口速率和其網絡協議帶寬密切相關，A100 GPU支持PCIe 4.0，最大支持單向帶寬為252Gb/s，即PCIe網卡速率需小于252Gb/s，因此搭配搭配Mellanox H

45、DR 200Gb/s Infiniband 網卡；H100 GPU支持PCIe 5.0，最大支持單向帶寬為504Gb/s，因此搭配Mellanox NDR 400Gb/s Infiniband 網卡。所以，A100向H100升級，其對應的光模塊需求從200G提升到800G（2個400G端口合成1個800G）；而GH200采用NVLink實現卡間互聯，單向帶寬提升到450GB/s，對應800G需求彈性進一步提升。若H100集群從PCIe 5.0提升到PCIe 6.0，最大支持單向帶寬提升到1024Gb/s，則接入層網卡速率可提升到800G，即接入層可使用800G光模塊，集群中單卡對應800G光模

46、塊需求彈性對應翻倍?？偨Y：網絡通信瓶頸不斷被打破，光模塊彈性持續增大總結：網絡通信瓶頸不斷被打破，光模塊彈性持續增大2.5611.524051015202530H100（PCIe 5.0）H100（PCIe 6.0）GH200（PCIe 5.0+NVLink 4.0）GH200（PCIe 6.0+NVLink 5.0）卡：800G光模塊網絡協議網絡協議單向帶寬單向帶寬卡卡:光模塊光模塊A100PCIe 4.0（16GT/s）252Gb/s=32GB/s（16通道）A100:200G光模塊=1:4H100PCIe 5.0（32GT/s）504Gb/s=63GB/s（16通道）H100:400G光

47、模塊:800G光模塊=1:1:2.5GH200（多個集群互聯）NVLink4.0450GB/sGH200:800G光模塊=1:9PCIe 5.0（32GT/s）504Gb/s=63GB/s（16通道）GH200:800G光模塊=1:2.5（3層網絡架構）H100假設采用PCIe 6.0（64GT/s）1024Gb/s=128GB/s（16通道）H100:800G光模塊=1:6GH200（多個集群互聯）假設采用NVLink5.0（假設帶寬翻倍）900GB/sGH200:800G光模塊=1:18假設采用PCIe 6.0（64GT/s）1024Gb/s=128GB/s（16通道）GH200:800G

48、光模塊=1:6（3層網絡架構）算力集群及網絡協議帶寬假設算力集群及網絡協議帶寬假設請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 33：Meta通過以太網通過以太網RoCE組建最大可支持組建最大可支持3.2萬張萬張GPU的算力集群的算力集群資料來源：Meta，國信證券經濟研究所整理圖圖 32：Meta RSC集群第二階段集群第二階段資料來源：Meta，國信證券經濟研究所整理 Meta此前發布“此前發布“Research SuperCluster”項目用于訓練項目用于訓練LLaMA模型。模型。RSC項目第二階段，Meta總計部署2000臺A100服務器，包含16000張A100 GPU，集群共

49、包含2000臺交換機、48000條鏈路，對應三層CLOS網絡架構，若采用全光網絡，對應9.6萬個200G光模塊，即A100:光模塊=1:6，與前文測算的A100架構相同。針對針對LLaMA3的訓練，的訓練，Meta使用了使用了H100 GPU，包含，包含IB和以太網集群，最大均可支持和以太網集群，最大均可支持3.2萬張萬張GPU。針對以太網方案，根據Meta披露的信息，其算力集群仍采用了有收斂的葉脊網絡架構每個機架2臺服務器，接入1個TOR交換機（采用Wedge 400），一個集群中有252臺服務器；Cluster交換機采用Minipack2 OCP機架交換機，一個集群中共使用18個Clust

50、er交換機，推算收斂比為3.5:1；匯聚層交換機共18臺（采用Arista 7800R3），收斂比為7:1。集群主要采用400G光模塊，從集群架構來看，以太網方案仍有待在協議層面進一步突破，推動無阻塞網絡的構建，關注超以太網聯盟等進展。Meta算力集群架構及應用算力集群架構及應用GPU16000張交換機交換機2000臺鏈路鏈路48000條算力算力5EFlops請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 34：亞馬遜第二代：亞馬遜第二代EC2 Ultra Clusters算力集群（采用英偉達算力集群（采用英偉達H100）資料來源：AWS，國信證券經濟研究所整理 AWS推出了第二代推出了第二

51、代 EC2 Ultra Clusters集群，包括集群，包括H100 GPU和自研和自研Trainium ASIC方案。方案。AWS EC2 Ultra Clusters P5實例（即H100方案）提供3200 Gbps的聚合網絡帶寬并支持 GPUDirect RDMA，最大可支持2萬張GPU組網；Trn1n實例（自研Trainium方案）單集群16卡，提供1600 Gbps的聚合網絡帶寬，最大支持3萬張ASIC組網，對應6 EFlops算力。AWS EC2 Ultra Clusters卡間互聯分別采用NVLink（H100方案）和NeuronLink（Trainium方案），集群互聯采用自研

52、EFA網絡適配器。對比英偉達方案，AWS自研Trainium ASIC集群單卡上行帶寬推算為100G（1600G聚合帶寬/16卡=100G），因此AWS目前架構中暫無800G光模塊需求。AWS算力集群架構及應用算力集群架構及應用圖圖 35：亞馬遜第二代：亞馬遜第二代EC2 Ultra Clusters算力集群（采用自研算力集群（采用自研Trainium）資料來源：AWS，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 36：谷歌：谷歌AI集群的集群的3D環形網絡架構環形網絡架構資料來源：Google，國信證券經濟研究所整理 Google最新的算力集群由配置為三維環面的最

53、新的算力集群由配置為三維環面的TPU陣列組成。陣列組成。一維環面對應每個TPU連接到相鄰的2個TPU，二維環面為2個正交的環，對應每個TPU連接到相鄰的4個TPU；目前谷歌TPUv4即三維環面，每個TPU連接到6個相鄰的TPU?；诖?，每個機柜內部構建4*4*4=64顆TPU的3D網絡結構。3D結構的外表部分連接到OCS，則一個4096顆TPU互聯對應64個機柜、48個OCS交換機即48*64=6144個光模塊，內部則采用DAC連接（18000條），則對應TPU:光模塊=1:1.5。在OCS方案下，光模塊需要采用波分復用方案，并增加環形器（Circulator）減少光纖數量，其光模塊方案具有定

54、制化特征（800G VFR8）。Google算力集群架構及應用算力集群架構及應用圖圖 37：帶環形器的光模塊：帶環形器的光模塊資料來源：Urata R,Liu H,Yasumura K,et al.Mission Apollo:Landing optical circuit switching at datacenter scaleJ.arXiv preprint arXiv:2208.10041,2022.，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容三、光摩爾定律加速，關注新材料、新封裝三、光摩爾定律加速，關注新材料、新封裝請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容

55、圖圖 39：數據中心組網中的“光摩爾定律：數據中心組網中的“光摩爾定律資料來源：華為海思光電400G全場景光模塊白皮書，國信證券經濟研究所整理 數據流量爆發帶來流量洪水壓力下，帶寬瓶頸不僅帶來傳輸效率的問題，采用多個相對低速率鏈路捆綁的方式也會引入負載不均衡的問題。因此數據流量增長要求光模塊速率提升，同時也降低單位數據傳輸成本。更高的網絡帶寬能夠在單位時間傳輸更多的數據量，事實上能夠降低單位bit的傳輸成本，即“光摩爾定律”即“光摩爾定律”短距光模塊每短距光模塊每4年左右演進一代，比特成本下降一半、功耗下降一半。年左右演進一代，比特成本下降一半、功耗下降一半。圖圖 38：光模塊對應交換機芯片的

56、演進路徑光模塊對應交換機芯片的演進路徑資料來源：Inphi，國信證券經濟研究所整理光摩爾定律：傳輸速率提升，單位光摩爾定律：傳輸速率提升，單位bit的成本、功耗下降的成本、功耗下降請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 41：AI大模型要求不斷提升通信帶寬降低時延大模型要求不斷提升通信帶寬降低時延資料來源：納多德，國信證券經濟研究所整理圖圖 40：以谷歌為例以谷歌為例，ML流量增長彈性已超過傳統流量增長流量增長彈性已超過傳統流量增長資料來源：Google，LightCounting，國信證券經濟研究所整理 大模型訓練產生的數據量快速增長，訓練集群并行計算模式下，網絡大模型訓練產生的數

57、據量快速增長，訓練集群并行計算模式下，網絡帶寬直接影響訓練集群計算效率帶寬直接影響訓練集群計算效率。首先，大模型訓練產生龐大的集群內通信流量，GPT 3.5的訓練僅是單次計算迭代內梯度同步需要的通信量就達到了百GB 量級，此外還有各種并行模式、加速框架引入的通信需求。而一個高效的模型在硬件依賴三個環節性能的改進存儲、計算和網絡通信能力，在存儲和算力一在存儲和算力一定的情況下，定的情況下，AI模型訓練的效率將取決于通信時長模型訓練的效率將取決于通信時長。而存儲和算力分別可通過HBM應用、GPU算力提升等方式解決，通信時長則通信時長則由數據量和通信帶寬決定，因此提高通信帶寬有助于提升訓練集群的計算

58、效率由數據量和通信帶寬決定，因此提高通信帶寬有助于提升訓練集群的計算效率。網絡帶寬是訓練算力的瓶頸之一網絡帶寬是訓練算力的瓶頸之一請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 43：若完全采用若完全采用NVLink的的H100集群訓練效率對比集群訓練效率對比A100最大可達最大可達9倍倍資料來源：NVIDIA，國信證券經濟研究所整理 以英偉達為例以英偉達為例，從A100、H100到B100，對應網卡接口速率從200G提升到800G；H100的卡間互聯采用NVLink 4.0，雙向帶寬提升到900GB/s。反面案例而言，英偉達面向中國市場推出的H800，由于卡間互聯帶寬降為400GB/s，大

59、模型訓練效率有明顯降低。展望后續，算力集群通信帶寬持續迭代提升展望后續，算力集群通信帶寬持續迭代提升。IB網絡層面，英偉達有望在B100、X100分別引入XDR 800G網卡和GDR 1.6T網卡。并且，由于NVLink對比PCIe的大帶寬優勢，英偉達進一步探討了NVLink從GPU互聯拓展至服務器間互聯的可能性以H100和A100對比為例，根據英偉達官網，若完全采用NVLink網絡下（即將IB網絡替換為NVLink），H100集群訓練效率最大有9x的提升。從光模塊層面，算力集群中，光模塊的帶寬與網卡帶寬密切相關（詳見第二章分析），因此算力集群網絡帶寬的提升，要求光模塊持續從光模塊層面，算力集

60、群中，光模塊的帶寬與網卡帶寬密切相關（詳見第二章分析），因此算力集群網絡帶寬的提升，要求光模塊持續向更高速率升級。向更高速率升級。圖圖 42：英偉達英偉達Roadmap對應網卡速率提升對應網卡速率提升資料來源：NVIDIA，國信證券經濟研究所整理英偉達致力于持續提升算力集群網絡帶寬英偉達致力于持續提升算力集群網絡帶寬請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 44：AI驅動光模塊升級周期加速驅動光模塊升級周期加速資料來源：800G Pluggable MSA，國信證券經濟研究所整理 AI應用正縮短光模塊的升級周期。應用正縮短光模塊的升級周期。傳統數通市場，光模塊的升級周期一般在3-5年左

61、右，AI應用正加速光模塊的升級周期?？紤]到英偉達加速迭代周期，根據路線圖B100有望于2024年發布，其適配的光模塊將有望升級到1.6T，從前文產業進展和配套算力芯片迭代周期來看，高速光模塊需求的升級周期加速。1.6T的單位比特成本將低于的單位比特成本將低于800G。對比800G，雖然1.6T產品單價更高，但對應的單位帶寬成本實際更低，根據LightCounting預測，2025年1.6T DR8光模塊的單位價格約0.53美元/G，實際低于2塊800G DR8單位成本（2*0.39美元/G）。因此升級1.6T產品在產品方案成熟的情況下，將進一步降低集群的單位比特成本，應用具有性價比。20122

62、0162019202220232024ESpine-Leaf40G100G400G800G800G1.6TLeaf-Tor40G100G400G800G800G1.6TTor-Server10G25G100G200G400G800GAI縮短光摩爾定律周期，升級周期加速縮短光摩爾定律周期，升級周期加速圖圖 45：800G和和1.6T光模塊單位帶寬成本預測光模塊單位帶寬成本預測（美元美元/G）資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理00.20.40.60.811.21.42022202320242025202620272028800G SR8800G DR82x(400G FR

63、4)1.6T SR161.6T DR81.6T FR8傳統數據中心傳統數據中心算力集群算力集群3-5年年2年年請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 47：224G SerDes需要更高的性能和更低的每比特功率需要更高的性能和更低的每比特功率資料來源：Synopsys，國信證券經濟研究所整理圖圖 46：2020-2026年年SerDes IP許可證預測許可證預測資料來源：IP Nest，國信證券經濟研究所整理 提升光模塊通信速率有3種方式：（1）增加波長數量；（2）增加光纖通道數量；（3）提升單通道速率，包括升級調整方式（NRZ升級到PAM4）以及提高SerDes速率。目前1.6T光

64、模塊依據通道數和波長可大體分為光口單通道100G（對應16個光通道）和單通道200G（對應8個光通道）的不同產品類型。目前來看，調制方式和光纖通道數量或難以進一步升級，提高提高SerDes速率或采用多波長方案有望成為下速率或采用多波長方案有望成為下一代產品進一步提升速率的主要方式。一代產品進一步提升速率的主要方式。從規劃來看，224G SerDes首批樣品有望于2024年提供，預計2026年有望迎來首批部署；產業鏈也在持續突進224G SerDes布局，如Marvell近期演示了其224G組件方案。但但224G SerDes不僅意味著數據傳輸速率的飛躍，還需要在克服信號丟失和降低功耗方面取得實

65、質性進展，有望帶動包括不僅意味著數據傳輸速率的飛躍，還需要在克服信號丟失和降低功耗方面取得實質性進展，有望帶動包括CPO、硅光等、硅光等新封裝、新材料的應用。新封裝、新材料的應用。單通道單通道SerDes速率升級是光模塊演進核心方向速率升級是光模塊演進核心方向請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 49：不同協議到不同協議到GPU的帶寬和連接方式的帶寬和連接方式資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理圖圖 48：光互連滲透率提升光互連滲透率提升資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理 隨著隨著SerDes速率提升，光學連接有望進一步深入替代銅纜，例如芯片互聯采用

66、光學速率提升，光學連接有望進一步深入替代銅纜，例如芯片互聯采用光學I/O。隨著速率提升，銅纜的應用范圍目前已經逐步僅應用于機架內互聯，而隨著SerDes速率進一步提升，銅纜應用范圍有望進一步縮短至服務器內部根據IEEE 802.3ck的標準，單通道100G速率（可對應光口200G）的目標距離在2m左右，意味著隨著單通道速率的提升，光互連的滲透率有望逐步提高?？紤]到目前的AI集群內，超過90%的光模塊主要應用在IB或以太網架構中，而GPU-GPU等卡間互聯場景仍以銅纜為主，后續有望貢獻新增量。SerDes速率提升有望加速光進銅退速率提升有望加速光進銅退城域網/DCI網（10km-80km）Spi

67、ne-Core（2km-10km）大樓層Leaf-Spine（500m-2km）小樓層Leaf-Spine（100m-500m）機架間互聯（100m-500m）機架內互聯（3m-50m）系統內連接（2025銅纜光學請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 從上游光電芯片維度來看從上游光電芯片維度來看，Lumentum預計200G EML方案將在2024年下半年開始出貨；三菱于OFC 2023推出單波200G PAM4 CWDM4 EML芯片。2023年3月，Marvell發布了新一代Nova系列PAM4 DSP 芯片，采用 5nm 先進制程，可應用于1.6T的DR8/DR4.2/2xFR4

68、/LR8 光模塊中；Semetch和博通于ECOC 2023展示200G單通道方案，采用博通112Gbd PAM4 DSP芯片。從適配交換芯片情況來看從適配交換芯片情況來看，博通、思科、Nvidia都已經推出51.2T的交換芯片產品；Marvell Terlynx 10有望于2024年投產。表表 4：主要交換芯片廠商產品進度：主要交換芯片廠商產品進度廠商廠商產品產品帶寬帶寬SerDes產品進度產品進度BroadcomTomahawk 312.8T256x50G2018Tomahawk 4-50G25.6T512x50G2020Tomahawk 4-100G25.6T256x100G2021 T

69、omahawk 551.2T512x100G2023CiscoQ20012.8T256x50G2020G10025.6T256100G2022G20051.2T512x100G2024(預計)Marvell（Innovium）Teralynx 712.8T256x50G2019Teralynx 825.6T256x100G取消Teralynx 1051.2T512x100G2024(預計)Nvidia（Mellanox）Spectrum-312.8T256x50G2020Spectrum-451.2T512x100G2023Intel（Bare foot Networks）Tofino 212

70、.8T25650G2020Tofino 312.8T128x100G取消Tofino 325.6T512x50G and256x100G取消資料來源：各公司官網，國信證券經濟研究所整理1.6T芯片：單通道芯片：單通道200G芯片方案逐步成熟芯片方案逐步成熟圖圖 50：博通博通200G EML方案方案資料來源：Broadcom，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 51：新易盛新易盛1.6T光模塊產品光模塊產品資料來源：新易盛，國信證券經濟研究所整理 光模塊廠商也已推出光模塊廠商也已推出1.6T光模塊產品，有望于光模塊產品，有望于2024年應用。年應用。中際旭創

71、方面，公司于OFC 2023演示1.6T OSFP-XD DR8+光模塊，另據公司公告，公司預計1.6T會在2024年下半年在部分重點客戶率先開始部署，并在2025年開始規模上量；根據Coherent業績說明會，公司計劃FY2025Q1（對應2024Q3）實現1.6T光模塊（包括硅光）和有源/無源器件供應，包括200G EML和DFB-MZ激光器；新易盛1.6T 4FR2光模塊采用OSFP-XD的封裝形式；光迅科技于光博會演示了1.6T OSFP-XD DR8+產品等。1.6T模塊：廠商積極布局，模塊：廠商積極布局，24年有望推出年有望推出表表 5：部分光模塊廠商推出：部分光模塊廠商推出1.6

72、T模塊產品模塊產品廠商廠商1.6T產品產品中際旭創公司于OFC 2023演示1.6T OSFP-XD DR8+可插拔光通信模塊，采用單通道200G光學技術和行業領先的數字信號處理技術，輸速率達到了1.6Tbps，在0-70C溫度范圍內，以低于23W的低功耗支持2公里的傳輸距離。公司預計1.6T會在2024年下半年在部分重點客戶率先開始部署，并在2025年開始規模上量。Coherent公司于OFC 2023演示了單通道200G光模塊產品，該技術可用于800G和1.6T產品。公司預計FY2025Q1實現1.6T光模塊（包括硅光）和有源/無源器件供應。新易盛新易盛1.6T 4FR2光模塊采用OSFP

73、-XD的封裝形式，并具有4SN連接器，電接口使用16100Gbps信號，而光學側使用4400G FR2信號。每個400G FR2接口采用1291nm和1311nm 兩個波長，并且需要更少的調制器和激光器，從而降低功耗。這些模塊可以支持長達2公里的傳輸距離，可用于1.6T的點對點連接或2800G或4400G的扇出應用。光迅科技光迅科技1.6T OSFP-XD DR8+光模塊遵循OSFP MSA及CMIS協議標準，采用OSFP-XD封裝形式。模塊電接口側采用16個通道，單通道信號速率100Gb/s；光接口側采用8通道，單通道信號速率200Gb/s。資料來源：各公司官網，國信證券經濟研究所整理請務必

74、閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 52：光電共封裝光電共封裝（Co-packaged Optics，CPO）對比傳統熱插拔示意圖對比傳統熱插拔示意圖資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理 光電共封裝（光電共封裝（CPO）即將是將光模塊不斷向交換芯片靠近，縮短芯片和模塊之間的走線距離，并逐步替代可插拔光模塊，最終把交換芯片（或XPU）ASIC和光/電引擎（光收發器）共同封裝在同一基板上，引擎盡量靠近ASIC，以最大程度地減少高速電通道損耗和阻抗不連續性，從而可以使用速度更快、功耗更低的片外I/O驅動器。光電共封裝（光電共封裝（CPO）概念）概念請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所

75、有內容圖圖 53：SerDes提升下功耗持續提升提升下功耗持續提升資料來源：Cisco，國信證券經濟研究所整理圖圖 54：CPO能夠顯著降低功耗能夠顯著降低功耗資料來源：Broadcom，國信證券經濟研究所整理 隨著隨著SerDes速率提升，高速率場景具有顯著降本、降低功耗需要。速率提升，高速率場景具有顯著降本、降低功耗需要。SerDes速率提升下，光模塊之間的功耗不斷升高，隨著40G、100G、400G、800G的迭代，相比2010年，51.2T的交換機中，光器件能耗增加26倍，光模塊整體功耗大約可占交換機功耗的40%以上。而根據博通數據，800G光模塊下，CPO對比可插拔光模塊的功耗節約可

76、達1倍以上。光電共封裝（光電共封裝（CPO）具備顯著功耗優勢）具備顯著功耗優勢051015202530400G(100G/)800G(100G/)1.6T(100G/)熱插拔CPO請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 56：博通博通CPO方案規劃方案規劃資料來源：Broadcom，國信證券經濟研究所整理圖圖 55：CPO當前仍主要處于概念驗證階段當前仍主要處于概念驗證階段資料來源：NVIDIA，國信證券經濟研究所整理 目前目前CPO還有許多亟待解決的關鍵技術問題需要突破還有許多亟待解決的關鍵技術問題需要突破，例如如何選擇光引擎的調制方案、如何進行架構光引擎內部器件間的封裝以及如何實

77、現量產可行的高耦合效率光源耦合。短期來看，CPO設備總體仍處于概念驗證階段，僅博通有小批量試點博通此前其與騰訊合作，博通將提供256Tbps Humboldt CPO交換設備，采用博通Tomahawk4交換芯片，直接與4個32Tbps SCIP光學引擎耦合和共封裝；OFC 2023上，博通展示了基于Tomahawk5的CPO方案（Bailly）。CPO：短期仍處于概念驗證階段：短期仍處于概念驗證階段請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 58：OPO/NPO/CPO對應光模塊市場規模預測對應光模塊市場規模預測（百萬美元百萬美元）資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理圖圖 57：2

78、5.6T、51.2T及及102T交換機交換機CPO出貨量出貨量（萬臺萬臺）資料來源：LightCouting，國信證券經濟研究所整理 總體來看，預計對應總體來看，預計對應Serdes速率達到速率達到200G的的51.2T及以上速率的交換機中，及以上速率的交換機中，CPO技術有望加速應用技術有望加速應用。根據LightCounting預測，預計CPO技術將主要在SerDes速率提升到200G時對應的51.2T及以上速率交換機中應用。對應光模塊方面，Yole預測2025年CPO/NPO/OPO方案合計對應市場規模約1.5億美元，2028年提升至6.6億美元。CPO：51.2T及以上交換機有望逐步應

79、用及以上交換機有望逐步應用0102030405060202120222023E2024E2025E2026E2027E2028ECPO交換機非CPO交換機0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%010020030040050060070020222023E2024E2025E2026E2027E2028E市場規模（百萬美元）YoY（%）請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 59：傳統可插拔光模塊傳統可插拔光模塊（上圖上圖）和和LPO（下圖下圖）架構對比架構對比資料來源：鮮棗課堂，國信證券經濟研究所整理 LPO（linear drive pluggable

80、optics，線性驅動可插拔光模塊），線性驅動可插拔光模塊）主要通過線性直驅技術替換傳統的DSP。LPO方案將光模塊中的DSP/CDR芯片取消，相關功能集成至設備側的交換芯片中；光模塊內僅保留高線性度的Driver（驅動芯片）和TIA（Trans-Impedance Amplifier，跨阻放大器），并分別集成CTLE（Continuous Time Linear Equalization，連續時間線性均衡）和EQ（Equalization，均衡）功能，用于對高速信號進行一定程度的補償。從降低功耗原理來說，LPO一定程度類似CPO，都是通過取消光模塊中的DSP，代之以直接驅動或線性驅動，來降低

81、功耗。差別在于LPO仍將光學器件保留在前面板。LPO：當前光模塊降本、降功耗路徑之一：當前光模塊降本、降功耗路徑之一圖圖 60：CPO（左圖左圖）和和LPO（右圖右圖）原理對比原理對比資料來源：Cisco，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 61：400G光模塊功耗占比光模塊功耗占比資料來源：鮮棗課堂，國信證券經濟研究所整理圖圖 62：LPO方案功耗也顯著低于傳統可插拔方案方案功耗也顯著低于傳統可插拔方案資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理 取消取消DSP，有助于降低功耗、降低成本，有助于降低功耗、降低成本。一方面，DSP功耗占比高，

82、在400G光模塊中，7nm DSP功耗約為4W，占到了整個模塊功耗的50%左右；另一方面，光模塊BOM成本中，DSP占比也較高，雖然Driver和TIA里集成了EQ功能導致成本略有提升，但取消DSP整體仍有助于降低系統成本。LPO：可插拔光模塊降本、降功耗路徑之一：可插拔光模塊降本、降功耗路徑之一DSP,49%激光器,18%DRV,18%TIA,10%其他,5%請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 63：字節跳動字節跳動LPO交換機交換機資料來源：字節跳動，國信證券經濟研究所整理 線性驅動無法完全替代線性驅動無法完全替代DSP，傳輸距離有限，傳輸距離有限。由于TIA和Driver芯

83、片并不能完全替代DSP，會導致系統的誤碼率提升，導致傳輸距離縮短。而后續而后續224G SerDes是否存在是否存在LPO模式的可行性尚待驗證模式的可行性尚待驗證。預計LPO目前將主要適用單通道100G、短距通信領域，有望在800G光模塊中應用；云廠商也逐步展現對LPO的興趣，字節跳動近期發布支持LPO的800G自研交換機產品。當然LPO的批量應用，仍有待行業標準的持續完善、交換機到光模塊廠商的協作等多方面推動。的批量應用，仍有待行業標準的持續完善、交換機到光模塊廠商的協作等多方面推動。LPO：目前主要適用單通道：目前主要適用單通道100G的短距通信領域的短距通信領域表表 6：傳統可插拔光模塊

84、、：傳統可插拔光模塊、LPO和和CPO方案對比方案對比傳統可插拔傳統可插拔LPOCPO功耗成本時延成熟度維護性可靠性連接性能連接可靠性系統交互性資料來源：Meta，國信證券經濟研究所整理評級請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 現有光子集成技術所采用的基底材料主要包括硅或硅基材料（現有光子集成技術所采用的基底材料主要包括硅或硅基材料（Si、SiO2、SiGe）、）、III-V族化合物（族化合物（InP/GaAs）、鈮酸鋰（）、鈮酸鋰（LiNbO3）等，等，硅光子技術即基于標準硅制造的硅襯底材料，利用半導體晶圓材料可延展特性，采用CMOS 等工藝應用于光電一體集成器件制造。其物理架構由硅

85、襯底激光器、硅襯底光電集成芯片、光纖等輔助物料封裝構成。硅基材料應用的核心目的是利用成熟的硅基材料應用的核心目的是利用成熟的CMOS工藝降低成本，工藝降低成本，因此硅光對比InP等其他襯底材料，主要優點在于可通過CMOS工藝集成更多光器件，從而降低后續工藝步驟，實現更低成本和功耗。硅光：利用硅光：利用CMOS工藝制造光器件工藝制造光器件表表 7：不同材料應用對比：不同材料應用對比InPSiPhSiNSi02LiNb03被動元件+混合偏振元件+混合混合激光器+混合混合混合混合調制器+混合+交換芯片+混合光放大器+混合混合混合混合探測器+混合混合混合優點優點最適合激光器集成價格便宜，工藝成熟，適合

86、進行光電集成低成本、小尺寸低損耗、低成本具有非常好的調制性能缺點缺點高成本無法實現大規模集成（產出低）激光發射效率很低材料性能與工藝高度關聯缺少主動功能傳統鈮酸鋰尺寸較大，需薄膜鈮酸鋰資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理圖圖 64：光子集成技術光子集成技術（PIC）所集成的器件數量所集成的器件數量資料來源：Shekhar S,Bogaerts W,Chrostowski L,et al.Silicon photonics-roadmapping thenext generationJ.arXiv preprint arXiv:2305.15820,2023.，國信證券經濟研究所整理請務必

87、閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 66：SerDes速率提升速率提升，銅銅I/O接口損耗加大接口損耗加大，光學光學I/O有望突破瓶頸有望突破瓶頸資料來源：Broadcom，國信證券經濟研究所整理圖圖 65：硅光模塊的硅光模塊的CPO封裝封裝資料來源：易飛揚通信，國信證券經濟研究所整理 如前文所述，CPO旨在將光學器件和ASIC芯片直接封裝成片上系統，實現更高密度的光電集成和更高性能的光通信系統。硅光是 CPO 交換機中光引擎的最佳產品形態，也是未來硅光在數通最具潛力的應用場景CPO技術是通過硅光子實現光學I/O，而采用硅光技術可以輕松突破現有帶寬的瓶頸。硅光：硅光：CPO光引擎最佳產

88、品形態光引擎最佳產品形態請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 67：硅光的不同集成模式硅光的不同集成模式資料來源：Shekhar S,Bogaerts W,Chrostowski L,et al.Silicon photonics-roadmapping the nextgenerationJ.arXiv preprint arXiv:2305.15820,2023.，國信證券經濟研究所整理 硅基材料本身發光效率較低，光源集成是硅光技術的難點，針對此，目前產業界和學術界探討了幾種硅光的光源集成方案：（1）混合集成（下圖）混合集成（下圖a-d）：硅光與激光器的集成在封裝階段實現）：硅

89、光與激光器的集成在封裝階段實現，目前大部分硅光技術都是采用的該方案目前大部分硅光技術都是采用的該方案。一個常見方案的是將片外激光器通過空間光學（free space optics,FSO,包含透鏡、隔離器等空間光學元件）、光學引線鍵合技術（PWB,photonic wire bonding）等耦合方案，借助硅光芯片上的邊緣或者光柵耦合器，實現激光器到硅光芯片的光耦合。（2）異質集成（下圖）異質集成（下圖e）：將不同材料在同一顆）：將不同材料在同一顆die內集成，集成在芯片制造過程中實現。內集成，集成在芯片制造過程中實現。典型方案是Intel，其將III-V材料通過異質集成的方式加工到硅光芯片上

90、，接著再對III-V材料進行刻蝕，形成激光器。（3）單片集成（下圖）單片集成（下圖f）：直接在硅基上外延生長）：直接在硅基上外延生長III-V材料，形成量子點激光器材料，形成量子點激光器。硅光：光源集成為難點，產業界形成多種路線硅光：光源集成為難點，產業界形成多種路線表表 8：不同硅光集成方案對比：不同硅光集成方案對比混合集成混合集成（FSO）混合集成混合集成（PWB）混合集成混合集成（覆晶（覆晶/轉?。┺D?。┊愘|集成異質集成單片集成單片集成耦合損耗2dB2dB1dB1dB很少輸出功率高高中中低偏振控制需要不需要不需要不需要不需要熱管理簡單簡單偏難難中等線寬損耗好好好最佳好封裝尺寸中等中等小非

91、常小非常小使用PIC面積否否是是是成本激光芯片die、封裝、耦合激光芯片die、封裝、耦合激光芯片die、封裝、耦合規模越大、成本越低規模越大、成本越低，無III-V基底測試DieWaferDieWaferDieWaferWaferWafer封裝方案選擇性能表現良好的芯片進行封裝選擇性能表現良好的芯片進行封裝選擇性能表現良好的芯片進行封裝若出現問題，整體芯片為次品若出現問題，整體芯片為次品資料來源：Shekhar S,Bogaerts W,Chrostowski L,et al.Silicon photonics-roadmapping the next generationJ.arXiv p

92、reprint arXiv:2305.15820,2023.，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 68：硅光芯片集成相關光學元器件硅光芯片集成相關光學元器件資料來源：中國通信學會硅基光電子集成技術前沿報告（2020年），國信證券經濟研究所整理圖圖 69：硅光芯片硅光芯片（PIC）和電芯片和電芯片（EIC）混合集成混合集成資料來源：Shekhar S,Bogaerts W,Chrostowski L,et al.Silicon photonics-roadmapping thenext generationJ.arXiv preprint arXiv:2305

93、.15820,2023.，國信證券經濟研究所整理 硅光芯片目前主要用于集成相關光器件硅光芯片目前主要用于集成相關光器件（有源器件如調制器等，無源器件如光濾波器、光復用/解復用器、可調光衰減器等），在應用在應用中與電芯片仍需緊密結合中與電芯片仍需緊密結合電芯片仍為硅光芯片提供控制信號、輸入輸出信號以及相關的電信號處理。具體功能包括提供驅動信號(driver)、將探測器處收集到的電流信號轉換為電壓信號并進行放大(TIA)、提供偏置電壓、控制與補償信號等用于補償溫度和加工誤差等對器件性能帶來的影響。因此當前情況下，硅光模塊的成本節約主要體現在（硅光模塊的成本節約主要體現在（1）光器件的成本下降（包括

94、激光器用量和成本降低、集成和省略部分無源光器）光器件的成本下降（包括激光器用量和成本降低、集成和省略部分無源光器件），以及（件），以及（2）制造工藝簡化，降低制造成本。）制造工藝簡化，降低制造成本。硅光：光器件集成度提高，帶動成本下降硅光：光器件集成度提高，帶動成本下降請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 CW光源擴大功率以提升分支比，可降低激光器用量，進一步減少成本。光源擴大功率以提升分支比，可降低激光器用量，進一步減少成本。目前，400G DR4/800G DR8硅光方案采用70mW CW光源，分支比為1:2，即400G（4通道）采用2個CW光源、800G（8通道）采用4個CW光源

95、。后續趨勢來看，分支比擴大能夠減少激光器用量，進一步降低成本，關注后續大功率CW光源產業進度及供應商情況。硅光：關注大功率硅光：關注大功率CW光源光源表表 9：外置：外置CW光源理論功率需求測算（光源理論功率需求測算（400G DR4/FR4）DR4FR4損耗（損耗（dB）輸出功率（輸出功率（dBm）損耗（損耗（dB）輸出功率（輸出功率（dBm）ELS總輸出功率總輸出功率18.5 18.5 內部光接口0.5 18.0 0.5 18.0 保偏光纖與引擎的輸入耦合2.0 16.0 1.8 16.2 偏振相關0.4 15.6 0.4 15.8 分支比，1:46.0 9.6 6.0 9.8 片上無源波

96、導損耗0.5 9.1 0.5 9.3 調制器OMA損耗6.0 3.1 6.0 3.3 合波器損耗0.5 2.8 Tx發射端與光纖耦合2.0 1.1 1.8 1.0 輸出光接口0.5 0.6 0.5 0.5 前面板接口0.5 0.1 0.5 0.0 TP10.1 0.0 TP2需求，802.3(TDECQ1.4dB)-0.8-0.8 余量(dB)0.9 0.8 換算為功率換算為功率18.5dBm=70mW18.5dBm=70mW資料來源：菲魅通信，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容硅光產業鏈一覽硅光產業鏈一覽圖圖 70：硅光產業鏈一覽硅光產業鏈一覽資料來源：Yol

97、e，國信證券經濟研究所整理硅光芯片設計SOI硅片III-V外延片代工廠光模塊設備運營商請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 71：CPO與硅光被臺積電列為下一代與硅光被臺積電列為下一代AI技術平臺的核心技術之一技術平臺的核心技術之一資料來源：臺積電，國信證券經濟研究所整理圖圖 72：數通光模塊市場規模預測數通光模塊市場規模預測（十億美元十億美元，按激光器類型按激光器類型）資料來源：Coherent，國信證券經濟研究所整理 AI有望驅動數通市場加速應用硅光。有望驅動數通市場加速應用硅光。硅光是光I/O應用的基礎，臺積電未來有望將硅光技術導入CPU、GPU等運算制程當中，內部的電子傳輸

98、線路更改為光傳輸，正與博通、英偉達等大客戶聯手開發硅光及CPO光學元件等新品。目前數通市場中，Intel和Luxtera（Cisco）的100G硅光模塊已有大規模應用，根據中際旭創公告，預計2024年400G、800G的硅光模塊都有機會進一步放量和擴大出貨比例，1.6T和相干光模塊等應用場景都會有硅光方案的廣泛應用。市場規模方面市場規模方面，據Yole預測，預計硅光模塊2022年市場規模約為12.4億美元，2028年市場規模合計達72.4億美元；另據Coherent預測，2023年硅光對應數通光模塊市場規模約8億美元，預計2028年硅光市場規模達25億美元，2023-2028年CAGR為25.

99、6%，其中AI相關硅光模塊市場規模約12億美元。硅光：硅光：AI有望驅動數通市場加速應用有望驅動數通市場加速應用硅光圖圖 73：硅光市場規模預測硅光市場規模預測（百萬美元百萬美元）資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理0100020003000400050006000700080002018 2019 2020 2021 2022 2023E2024E2025E2026E2027E2028E數通：可插拔數通：NPO/CPO數通：光學I/O電信：xWDM電信：無線光學計算其他請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 目前，電光調制器的制備可分為硅光調制器、磷化銦、鈮酸鋰調制器三類。目前，

100、電光調制器的制備可分為硅光調制器、磷化銦、鈮酸鋰調制器三類。其中，硅光調制器主要是應用在短程的數據通信用收發模塊中，磷化銦調制器主要用在中距和長距光通信網絡收發模塊，鈮酸鋰電光調制器主要用在100Gbps以上直至1.2Tbps的長距骨干網相干通訊上。由于鈮酸鋰材料和工藝原因，傳統鈮酸鋰調制器的尺寸大小無法縮小。而薄膜鈮酸鋰調制器較傳統的鈮酸鋰調制器具有成本低、尺寸小、可批量化生產、CMOS工藝兼容、光損耗低、能耗低等優點，有望成為主流的鈮酸鋰調制器產品類型。薄膜鈮酸鋰：高速調制器新材料薄膜鈮酸鋰：高速調制器新材料圖圖 74：光調制器是光通信系統的重要環節：光調制器是光通信系統的重要環節資料來源

101、：中國光電子器件產業技術發展路線圖（2018-2022年），國信證券經濟研究所整理表表 10：電光調制器技術路線及適用場景對比：電光調制器技術路線及適用場景對比資料來源：訊石光通訊，國信證券經濟研究所整理信息源光發射機光纖光纜光放大器光接收機信息源電信號輸入光信號產生光信號調制光信號傳輸光信號處理光信號探測電信號輸出物理流物理流信息流信息流技術路線技術路線技術特點技術特點局限性局限性應用場景應用場景鈮酸鋰起步較早，高調制帶寬，良好消光比和優越的器件穩定性，但是設計難度大，工藝較為復雜，在設計、制造、封裝等環節均存在較高門檻。器件的尺寸相對較大，集成后較難應用于一些小尺寸器件中高速高帶寬的長距離

102、通信調制器硅光利用已有的微電子技術在大規模CMOS集成。具有低耗能、低成本等優勢，在硅光上集成光傳輸通道的工藝難度相對較低。耦合插損大、光源集成難度高、溫度敏感、偏振敏感短程數據通信用收發模塊中磷化銦具有較高的電場漂移速度,良好的熱導特性和較強的抗輻射能力,半絕緣磷化銦襯底主要應用于光電集成電路(OEIC),高電子遷移率晶體管(HEMT)以及異質結器件(HBT)等。成本高、良率低、功耗高、偏振器件無法集成中長距離光通信網絡收發模塊中請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 調制器的性能不僅決定了發射光信號的碼率、質量和傳輸距離，并且也是影響基光模塊尺寸和功耗的關鍵因素，是光通信系統的重要調

103、制器的性能不僅決定了發射光信號的碼率、質量和傳輸距離，并且也是影響基光模塊尺寸和功耗的關鍵因素，是光通信系統的重要環節環節。InP調制器，從2013年到2023年，波特率從32GBd到128GBd（或130GBd），十年時間波特率只提高了四倍；對比來說，鈮酸鋰材料具有更高帶寬優勢，進入單波200/400G速率時期，對于800G/1.6T以上的高帶寬網絡，薄膜鈮酸鋰體材料的性能優于磷化銦。薄膜鈮酸鋰：高速調制器新材料薄膜鈮酸鋰：高速調制器新材料圖圖 75：InP調制器波特率調制器波特率資料來源：菲魅通信，國信證券經濟研究所整理32527292112132152201320152017201920

104、2120232025波特率(GBaud)圖圖 76：薄膜鈮酸鋰調制器用于光模塊示例薄膜鈮酸鋰調制器用于光模塊示例資料來源：Arista，Yole，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容四、競爭格局：國內廠商領先，龍頭廠商核心受益四、競爭格局：國內廠商領先，龍頭廠商核心受益AI請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 國內廠商已占據領先位置。國內廠商已占據領先位置。10G時代以北美光模塊廠商為主，40G時代，中際旭創和AOI崛起；100G時代，北美傳統光模塊廠商份額下滑，國內光模塊企業崛起。根據LightCounting數據，2021年，在全球前十名的光器件和模塊

105、供應商中，中國供應商的營收超過了西方競爭對手的營收，2022年-2023年，這一差距進一步擴大，國內廠商已占據全球領先位置。細分場景來看，細分場景來看，以太網光模塊市場中，中際旭創、Finisar份額均超過20%，新易盛、光迅科技、Intel等緊隨其后。國產廠商崛起原因分析：國產廠商崛起原因分析：（1）歐美日光模塊廠商起步較早，專注于芯片和產品研發，部分廠商剝離低毛利的光模塊業務，制造生產封裝端產能逐步向以中國、東南亞地區轉移；（2）國內光模塊廠商依托勞動力成本、市場規模以及電信設備商扶持等優勢，在光模塊封裝、測試等環節積累了大量實踐經驗，以中際旭創和新易盛為代表的國內廠商在競爭中取得份額突破

106、，積極擴建產能；（3）云廠商采購模式變化和封裝工藝的變化，帶來行業洗牌機會。國內廠商已占據領先位置國內廠商已占據領先位置表表 11：2010-2022年光模塊市場前十大廠商變化年光模塊市場前十大廠商變化序號序號20102016201820221FinisarFinisarFinisar中際旭創&Coherent2Opnext海信寬帶中際旭創3Sumitomo光迅科技海信寬帶Cisco(Acacia)4AvagoAcacia光迅科技華為(海思)5Source PhotonicsFOIT(Avago)FOIT(Avago)光迅科技6FujitsuOclaroLumentum/Oclaro海信寬帶7

107、JDSU中際旭創Acacia新易盛8EmcoreSumitomoIntel華工科技9WTDLumentumAOiIntel10NeoPhotonicsSource PhotonicsSumitomo索爾思光電資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理表表 12：2022年不同領域光模塊廠商份額（前十二名）年不同領域光模塊廠商份額（前十二名）以太網以太網FCCWDM/DWDMFTTx無線無線綜合綜合中際旭創CoherentCisco(Acacia)華為(海思)光迅科技海信寬帶新易盛華工科技Intel索爾思光電Broadcom劍橋科技資料來源：LightCounting，國信證券

108、經濟研究所整理20%8%2%請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 光模塊廠商光模塊廠商需要持續研發投入從而抓住代際升級新品機遇，實現擴大并鞏固市場份額。需要持續研發投入從而抓住代際升級新品機遇，實現擴大并鞏固市場份額。對下一代際產品的前瞻布局和研發、新技術的儲備和預研，都需要光模塊廠商持續投入研發。頭部廠商具備雄厚的研發實力和再投入意愿，在代際升級時往往取得最大的行業紅利，進一步鞏固優勢。競爭壁壘：研發優勢競爭壁壘：研發優勢圖圖 77：國內部分光模塊廠商研發費用國內部分光模塊廠商研發費用（百萬元百萬元）資料來源：Wind，公司公告，國信證券經濟研究所整理圖圖 78：國內部分光模塊廠商研

109、發費用占收比國內部分光模塊廠商研發費用占收比（%）資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理01002003004005006007008009002018201920202021202223Q1-Q3中際旭創（百萬元）新易盛（百萬元）光迅科技（百萬元）華工科技（百萬元）聯特科技（百萬元）劍橋科技（百萬元）0%2%4%6%8%10%12%2018201920202021202223Q1-Q3中際旭創 新易盛 光迅科技 華工科技 聯特科技 劍橋科技 請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 由于光模塊價格存在年降，先進入者具備規模效應優勢。由于光模塊價格存在年降，先進入者具

110、備規模效應優勢。光模塊價格受摩爾定律影響，光模塊進入量產后，芯片價格和光模塊價格快速下降。例如100G光模塊自2016年開始規?；鲐?，2017/2018/2019/2020年的價格年降幅分別為25%/39%/37%/23%；400G光模塊2020-2021年平均出貨價格的年降幅度分別為31%/24%。因此先進入者由于在規模上具備優勢，能夠更快降低供應鏈成本、提高生產良率。因此先進入者由于在規模上具備優勢，能夠更快降低供應鏈成本、提高生產良率。競爭壁壘：規模效應競爭壁壘：規模效應圖圖 79：2019-2022年年200G和和400G光模塊價格年降幅度光模塊價格年降幅度（%）資料來源：Light

111、Counting，國信證券經濟研究所整理圖圖 80：光模塊單位帶寬成本光模塊單位帶寬成本（美元美元/Gbps）及年均降幅及年均降幅資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理-50%-37%-31%-17%-33%-31%-24%-9%-60%-50%-40%-30%-20%-10%0%2019202020212022200G400G02468101214-35%-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%201120122013201420152016201720182019202020212022年均降幅平均價格(美元/Gbps)請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所

112、有內容 應用不同廠商的光模塊需要后期調試，單一客戶僅會選擇有限的供應商且不會頻繁更換，形成較高的客戶認證壁壘和客戶黏性。應用不同廠商的光模塊需要后期調試，單一客戶僅會選擇有限的供應商且不會頻繁更換，形成較高的客戶認證壁壘和客戶黏性。光模塊的標準雖然很統一，但即便同款規格的光模塊產品，不同的廠商在同樣的設備中使用都會有不一樣的性能表現，存在兼容性問題。因此新供應商導入往往需要經歷送樣-驗廠等多個環節、較長時間的審核（認證周期通常需要1年左右時間），終端客戶相對來說會控制光模塊供應商數量（一般控制在3-4家），更換頻次較低，形成客戶黏性。競爭壁壘：客戶黏性競爭壁壘：客戶黏性圖圖 81：光模塊發光光

113、模塊發光&收光測試收光測試資料來源：維度科技，國信證券經濟研究所整理圖圖 82：800G光模塊頻率的階躍變化測試光模塊頻率的階躍變化測試資料來源：Viavi，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 83：800G光模塊主流技術方案光模塊主流技術方案（帶帶DSP）資料來源：Marvell，國信證券經濟研究所整理 龍頭廠商憑借規模優勢、良好的供應鏈合作關系，更易取得上游供應鏈的支持。龍頭廠商憑借規模優勢、良好的供應鏈合作關系，更易取得上游供應鏈的支持。高速光模塊核心上游元器件包括光芯片、電芯片等，以800G光模塊為例，其采用的激光器包括VCSEL、EML等，核心電芯

114、片為PAM4 DSP產品。隨著高速光模塊需求快速放大，部分上游核心芯片產能緊缺。同時上游芯片廠商格局相對集中，例如光芯片中高速VCSEL芯片主要由博通供應；電芯片方面，PAM4 DSP目前主要供應商為Marvell（Inphi）、博通等，呈現雙寡頭競爭局面。因此物料供應一定程度成為瓶頸，如據劍橋科技此前公告，800G多模光模塊所采用的VCSEL芯片此前面臨供應緊缺。競爭壁壘：供應鏈支持競爭壁壘：供應鏈支持表表 13：部分：部分800G PAM4 DSP芯片對比芯片對比廠商廠商MarvellBroadcomCredoMaxLinear產品Spica Gen2CygnusDove 80 xKeys

115、tone發布日期2022-12-82023-03-062022-08-292021-06-01集成DriversDrivers&TIAsDriversDrivers制程5nm CMOS5nm CMOS12nm CMOS5nm CMOS功耗12W11W-15W資料來源：公司公告，訊石光通訊，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 頭部廠商具有產能優勢，同時頭部廠商具有產能優勢，同時全球政治經濟格局變化下，全球政治經濟格局變化下，建議建議關注國內廠商的海外產能布局關注國內廠商的海外產能布局。光模塊作為中游制造產業，在當前全球政治經濟格局下，國內廠商的海外產能有望為后續供

116、應鏈安全提供保障。競爭壁壘：產能布局競爭壁壘：產能布局表表 14：部分國內光模塊光器件廠商海外產能布局：部分國內光模塊光器件廠商海外產能布局公司名稱公司名稱國家或地區國家或地區海外產能布局海外產能布局中際旭創泰國根據公司公司泰國工廠已投產，主要生產400G、800G等高速產品。新易盛泰國公司泰國工廠一期工程已建設完成，目前已具備量產條件；泰國工廠二期工程已開始設計施工階段，預計24年建成。光迅科技馬來西亞馬來西亞子公司泛太科技在2023年11月17日舉行了開業典禮，已建成投產，據了解，目前生產以無源產品為主華工科技馬來西亞2022年馬來西亞檳城設立工廠，22Q4已向主要客戶發貨，目前月產能近1

117、0萬只，主要為25G、50G、100G、200G產品。同時，數據中心產品加快在海外的制造布局主要做100G到 400G/800G 的產品。劍橋科技馬來西亞公司計劃擴大馬來西亞產能，規劃2024年要達到100-150萬只光模塊產能，以高速率為主。聯特科技馬來西亞公司通過馬來西亞子公司布局建設海外生產制造基地，預計2024年達到建成投產，將新增年產能111.76萬支光模塊。天孚通信泰國公司在泰國已經購置土地，目前正在建設廠房，計劃分期交付使用，首期廠房預計在2024年第一季度投入使用資料來源：公司公告，訊石光通訊，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 86：Coh

118、erent通信板塊單季度營業收入通信板塊單季度營業收入（百萬美元百萬美元）資料來源：公司公告，國信證券經濟研究所整理圖圖 85：中際旭創單季度歸母凈利潤中際旭創單季度歸母凈利潤（百萬元百萬元）及增速及增速資料來源：公司公告，國信證券經濟研究所整理；注：2023年四季度歸母凈利潤基于業績預告中值計算圖圖 84：光模塊市場競爭格局變化光模塊市場競爭格局變化（%）資料來源：LightCounting，國信證券經濟研究所整理 基于上述先發優勢分析，基于上述先發優勢分析，AI時期頭部廠商份額有望提升。時期頭部廠商份額有望提升。據LightCounting數據，全球光模塊市場中Top3份額自2010年起逐

119、步提升，2022年Top3份額為43%；近期來看，Coherent和中際旭創顯著受益AI發展帶來的800G等光模塊需求。根據公司公告，中際旭創2023年四季度預計實現歸母凈利潤7.0-10.0億元，以中值計算，歸母凈利潤同比增長129.9%、環比增長25.2%，LightCounting估算其對應收入有望突破5.05億美元；Coherent四季度通信業務實現收入5.20億美元（環比+13%，同比-13%），其中數通市場實現3.58億美元（環比+10%，同比+7%），其中800G收入連續增長超過100%，超過了1億美元的季度門檻。AI催化下，光模塊整體市場有望復蘇，LightCounting預計

120、市場將在2024年第二季度開始復蘇，AI核心受益的頭部廠商份額有望進一步提升。AI市場格局：龍頭廠商有望核心受益，頭部份額或有集中市場格局：龍頭廠商有望核心受益，頭部份額或有集中0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%200520072009201120132015201720192021Top 3Top 4-6Top 7-10其他-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0100200300400500600700800900歸母凈利潤（百萬元）YoY（%）0100200300400500600700FY23Q2FY23Q3FY23Q4FY24

121、Q1FY24Q2電信（百萬美元）數通（百萬美元）請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容 歷史來看，光模塊每一代技術升級往往伴隨技術路徑的演化，引導競爭格局變化。歷史來看，光模塊每一代技術升級往往伴隨技術路徑的演化，引導競爭格局變化。例如10向40G升級過程中，并行封裝取代單通道封裝、氣密封裝轉向非氣密性封裝；又如100G時代，Intel憑借硅光方案在市場開始占據一席之地據LightCounting，2018年Intel光模塊份額位居全球第八。因此對于光模塊廠商，需要持續研發投入從而抓住代際升級新品機遇，實現擴大并鞏固市場份額。除技術升級外，上游芯片格局、下游客戶采購模式的變化也對競爭格局

122、變化起到推動作用：除技術升級外，上游芯片格局、下游客戶采購模式的變化也對競爭格局變化起到推動作用：（1）芯片格局方面，100G時代電芯片的供應商較多，光芯片的供應格局影響光模塊供應格局。400G時代，使用DSP進行調制的PAM4技術成為主流方案，DSP芯片的供應商以Inphi和Broadcom為主，與上游芯片廠商有較好合作的光模塊廠商明顯受益。國內的光模塊廠商通過投資或與大客戶深度綁定的方式獲取芯片供應資源。如光迅科技收購法國 Almae、昂納科技收購法國 3SP、中際旭創設立光電芯片產業基金、亨通光電參股英國 Rockley等。（2）客戶采購模式方面，40G時代云廠商采購模式從“設備商捆綁采

123、購”向“直采模式”變化，也推動光模塊市場格局發生變化。技術變革是引起格局變化的動力之一技術變革是引起格局變化的動力之一表表 15：技術升級伴隨的光模塊市場格局變化及影響因素技術升級伴隨的光模塊市場格局變化及影響因素10G40G100G400G光模塊市場格局變化光模塊市場格局變化北美廠商為主北美廠商為主；國產廠商份額有所提升北美傳統光模塊廠商份額下滑，Intel憑借硅光方案取得一席之地；國內光模塊企業崛起，中際旭創脫穎而出，份額提升上游芯片的市場格局上游芯片的市場格局電芯片的供應商較多，光芯片的供應格局影響光模塊供應格局PAM4和DSP應用改變了400G光模塊電芯片供應格局，DSP芯片的供應商以

124、Inphi和Broadcom為主客戶采購模式客戶采購模式設備商捆綁采購轉變為云廠商“直采模式”技術路徑技術路徑并行封裝取代單通道封裝；氣密封裝轉向非氣密性封裝100G PSM4等硅光方案商用PAM4調制技術資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 87：硅光：硅光模塊模塊數通市場競爭格局數通市場競爭格局（2022年年）資料來源：Yole，國信證券經濟研究所整理 LPO、硅光等新技術變化或帶來產業格局變化。、硅光等新技術變化或帶來產業格局變化。新技術、新產品的需求上量或帶動部分二線廠商更為受益，以LPO為例，目前新易盛、劍橋科技已推出基于LPO技

125、術的800G光模塊產品；中際旭創已有LPO相關技術儲備和產品開發，且已向海外重點客戶推出解決方案和送測。LPO產品需要和交換機廠商進行聯調，后續商量后，在產品進度、產業鏈上下游關系等多方面具備優勢的廠商有望更為受益。硅光模塊市場中硅光模塊市場中，數通市場目前以Intel、Cisco(Luxtera)等早先布局的廠商為主，隨著硅光應用加速，具備成本優勢、持續研發投入的龍頭廠商如中際旭創、Coherent等有望實現份額突破。關注后續關注后續LPO、硅光等新技術變化（、硅光等新技術變化（1）表表 16：LPO光模塊不同廠商布局進度光模塊不同廠商布局進度公司名稱公司名稱LPO產品布局產品布局新易盛公司

126、已在2023年3月的OFC 2023期間推出了800G線性驅動可插拔光學器件（LPO）系列產品，公司的800G LPO產品組合包括用于多模和單模應用的模塊，目前正在積極推進相關產品的測試和驗證工作。劍橋科技2023年上半年，光電子事業部開展了多款400G和800G LPO線性直驅光模塊產品的研發，其中400G DR4 LPO產品已經完成了和客戶交換機的測試中際旭創公司已有LPO相關技術儲備和產品開發，且已向海外重點客戶推出解決方案和送測華工科技公司已經具備800G LPO系列產品，并陸續在AI廠家、頭部廠家等進行測試。資料來源：公司公告，國信證券經濟研究所整理61%20%7%5%3%4%Int

127、elCiscoBroadcomSicoyaNvidia其他表表 17：不同光模塊廠商：不同光模塊廠商硅光硅光布局情況布局情況公司名稱公司名稱硅光產品布局硅光產品布局中際旭創采用自研硅光芯片，400G和800G已有一些型號采用了硅光方案并通過了大客戶 認證，開始出貨。Coherent具備自研CW光源能力，硅光芯片在200G/Lane展現良好性能；800G DR8硅光模塊產品此前已在ECOC2022上展出。新易盛公司收購Alpine（硅光芯片），加強硅光產品布局，已成功發布多款基于硅光方案的高速光模塊產品。OFC2023期間展出基于硅光方案的800G光模塊。Intel英特爾剝離可插拔光模塊業務，后

128、續將由Jabil（捷普）接管。但英特爾仍保留了SiP芯片設計和制造能力。英特爾計劃繼續開發共封裝光學器件（CPO），用于服務器到交換機甚至芯片到芯片的互連。資料來源：公司公告，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容圖圖 88：Marvell 2.5D封裝的硅光引擎封裝的硅光引擎資料來源：Marvell，國信證券經濟研究所整理 更長期維度，硅光與更長期維度，硅光與CPO方案中光引擎的價值持續體現。方案中光引擎的價值持續體現。光引擎是目前光模塊中用于實現光電信號轉換的主要部分。中長期維度，硅光技術和CPO結合應用后，可插拔模塊的產品形態可能被取代，光引擎被直接移到交換芯

129、片的封裝基板上。在這一背景下，集成了大部分光學元件、乃至后續進一步實現激光器片上集成的硅光芯片，通過和電芯片的封裝/集成構成的光引擎將成為核心?；诖?，建議關注基于此，建議關注前瞻布局光引擎能力的光器件廠商，以及在光學集成等前道工序具備大規模生產經驗基礎的領先光模塊廠商。前瞻布局光引擎能力的光器件廠商，以及在光學集成等前道工序具備大規模生產經驗基礎的領先光模塊廠商。關注后續關注后續LPO、硅光等新技術變化（、硅光等新技術變化（2）圖圖 8989：硅光芯片集成高速光引擎硅光芯片集成高速光引擎資料來源：天孚通信官網，國信證券經濟研究所整理請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容四、投資建議四、

130、投資建議請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容投資建議投資建議 通信能力是算力集群的瓶頸之一，通信能力是算力集群的瓶頸之一，AI大模型的訓練對網絡架構、網絡協議等提出更高要求，向著低時延和高速率方向持續演進，增加大模型的訓練對網絡架構、網絡協議等提出更高要求，向著低時延和高速率方向持續演進，增加高速光模塊需求彈性。同時光互連技術也有望引入芯片間互聯，光進銅退持續深入。需求側，受益于全球科技巨頭持續加大算力軍備競高速光模塊需求彈性。同時光互連技術也有望引入芯片間互聯，光進銅退持續深入。需求側，受益于全球科技巨頭持續加大算力軍備競賽，同時賽，同時AI應用端逐步落地深入，訓練和推理算力需求持續

131、提升，應用端逐步落地深入，訓練和推理算力需求持續提升，AI成為推動數通光模塊市場增長的核心動力。成為推動數通光模塊市場增長的核心動力?；诖?，持續重點推薦光器件光模塊領先企業如基于此，持續重點推薦光器件光模塊領先企業如【中際旭創中際旭創】、【天孚通信天孚通信】、【新易盛新易盛】等，建議關注等，建議關注【源杰科技源杰科技】、【光庫科技光庫科技】等，等，建議關注建議關注【光迅科技光迅科技】等等。表表 18：重點公司盈利預測及估值（截至：重點公司盈利預測及估值（截至3月月12日）日）代碼代碼簡稱簡稱投資評級投資評級歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）EPS（元）（元）PEPB收盤價收盤價（3月月12

132、日）日）總市值總市值（億元）（億元）2023E2024E2025E2023E2024E2025E2023E2024E2025E300308.SZ中際旭創買入2181457060092.815.697.4858.729.022.09.7164.851,323300394.SZ天孚通信買入730125816431.853.194.1672.742.232.317.3134.48531300502.SZ新易盛無評級691125817010.971.772.4069.237.928.07.267.15477300620.SZ光庫科技增持731562220.270.640.91184.478.154.9

133、6.949.78122688498.SH源杰科技無評級19981451.161.161.71130.0130.087.75.6150.20127002281.SZ光迅科技增持5827378590.730.931.0855.643.837.64.640.66323資料來源：Wind，國信證券經濟研究所整理和預測；新易盛、光庫科技、源杰科技、光迅科技采用Wind一致預期請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容中際旭創中際旭創全球數通光模塊領軍企業，充分受益全球數通光模塊領軍企業，充分受益AI行業發展行業發展 四季度凈利潤延續環比增長趨勢，全年業績快速增長。四季度凈利潤延續環比增長趨勢，全年業績

134、快速增長。公司發布2023年業績快報，2023年實現營收107.3億元，同比+11.2%；實現歸母凈利潤21.8億元，同比增長78.2%；實現扣非歸母凈利潤21.2億元，同比增長104.8%。單四季度來看，預計公司實現營收37.0億元，同比增長 33.1%；實現歸母凈利潤8.9億元，同比增長138.3%，單季度凈利潤延續環比增長趨勢?？傮w來看，受益于AI發展帶動高速光模塊需求釋放，公司全年業績實現快速增長。800G等高速光模塊需求顯著增長。等高速光模塊需求顯著增長。2023年以來，AI算力需求和相關資本開支帶動800G等高速光模塊需求顯著增長。受益于此，公司產品收入和盈利能力穩步提升，據公司公

135、告，扣除股權激勵費用對子公司蘇州旭創單體報表凈利潤的影響之前，預計蘇州旭創實現單體凈利潤約24.8億元，同比增長86.8%。技術迭代加速，公司前瞻布局技術迭代加速，公司前瞻布局1.6T等新產品。等新產品。多 GPU 分布式并行訓練必須解決服務器間的通信瓶頸，提高網絡帶寬性能成為AI訓練集群的核心關注之一。在AI加速發展背景下，高速光模塊技術迭代有望加速，公司前瞻布局1.6T光模塊產品，根據此前公告，公司預計在2024年進入送測和驗證階段，在2025年開始上量，滿足重點客戶在算力和帶寬上持續提升的需求。全球頭部光模塊地位穩固，充分受益全球頭部光模塊地位穩固，充分受益AI需求快速增長趨勢。需求快速

136、增長趨勢。全球AI算力側投入有望持續加碼，根據臺積電四季度法說會資料，臺積電管理層預計AI收入在2027年將占公司收入接近20%的，未來幾年AI芯片需求復合增速超50%。根據LightCounting發布的2022年度光模塊廠商排名中，中際旭創和Coherent并列全球第一，光模塊頭部地位穩固，公司有望充分受益行業紅利。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容新易盛新易盛持續推進高速光模塊布局持續推進高速光模塊布局 公司在高速光模塊市場實現批量交付，并成功推出公司在高速光模塊市場實現批量交付，并成功推出800G光模塊產品。光模塊產品。公司目前已成功研發出涵蓋5G前傳、中傳、回傳的25G、5

137、0G、100G、200G系列光模塊產品并實現批量交付，同時是國內少數批量交付運用于數據中心市場的100G、200G、400G高速光模塊企業。公司目前已成功推出800G光模塊產品系列組合、基于硅光解決方案的400G光模塊產品及400G ZR/ZR+相干光模塊。經過多年來的潛心發展，公司新產品研發和市場拓展工作持續取得進展，已與全球主流通信設備商及互聯網廠商建立起了良好的合作關系。參股海外公司，積極部署硅光和高速光模塊市場。參股海外公司，積極部署硅光和高速光模塊市場。公司正在收購境外參股公司Alpine Optoelectronics,Inc，通過本次收購，公司將深入參與硅光模塊、相干光模塊以及硅

138、光子芯片技術的市場競爭。公司力爭抓住數據中心市場高速發展及5G網絡建設的良好市場發展契機，聚集優勢資源持續提升5G相關光模塊、100G光模塊和400G光模塊市場占有率，加速硅光模塊、相干光模塊、800G光模塊產品的研發及商用，實現公司產品和技術的升級，進一步鞏固提升公司在光通信行業領域中的核心競爭優勢，努力成為全球光通信模塊、組件和子系統的核心供應商。股權激勵計劃發布，彰顯未來發展信心股權激勵計劃發布，彰顯未來發展信心。本次激勵計劃擬授予總計不超過400萬股，占公司總股本的0.563%，其中首次授予338.70萬股，預留61.30萬股，授予價格均為23.24元/股。首次授予激勵對象不超過146

139、人，包括副總經理戴學敏、副總經理和董事會秘書王誠、財務總監林小鳳、副總經理陳巍等公司高級管理人員、公司中層管理人員及核心骨干。首次授予部分業績考核目標分別為：2024-2026年公司累計營業收入不低于45、110、195億元。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容光迅科技光迅科技產品布局全面，關注算力和產品布局全面，關注算力和400G骨干網需求骨干網需求 公司是國內最大的光器件光模塊供應商之一，產品布局全面。公司是國內最大的光器件光模塊供應商之一，產品布局全面。公司堅持“芯片-器件-模塊-子系統”的技術垂直整合之路，產品種類覆蓋光模塊各細分領域，擁有從芯片、器件、模塊到子系統的垂直集成能

140、力，可為數通以及電信客戶提供一站式服務，是行業內產品覆蓋最全面的光器件企業之一。其中芯片方面，作為國內少有的可以自主研發光芯片的企業，公司的25G芯片約70%自供，DFB低速離芯片100%自供，25Gvcsel芯片已量產，且硅光芯片研發進度行業領先。2023年前三季度，公司實現營業收入43.3億元，同比下降18.1%；實現歸母凈利潤4.1億元，同比下降15.8%；扣非凈利潤3.5億元，同比下降21.5%；單季度方面，23Q3公司實現營收15.12億元，同比下降13.0%、環比下降2.2%；歸母凈利潤1.8億元，同比下降3.1%，環比增長28.4%。數通市場，關注國產算力和海外市場進展。數通市場

141、，關注國產算力和海外市場進展。國內數通市場有望迎來400G端口代際升級周期，同時國產算力建設有望帶動國內數通需求回暖。面向海外數通市場，從產品側，公司積極布局800G/1.6T等光模塊產品以及硅光等技術方案，800G產品積極向多個海外客戶送樣認證。公司有望受益AI帶來高速率光模塊需求紅利。400G骨干網升級在即骨干網升級在即。傳輸領域，新技術代際400G OTN招標于2023年落地，2024年中國移動首條商用400G省際骨干網正式部署，有望帶動國內傳輸網絡 升級，公司作為國內較早起步的光通信廠商已有全產業鏈布局，光放大器、ITLA、OTDR 等新產品都有望受益。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其

142、項下所有內容天孚通信天孚通信稀缺的一站式光器件完整解決方案提供商稀缺的一站式光器件完整解決方案提供商 2023年公司業績實現快速增長。年公司業績實現快速增長。公司發布2023年業績快報，預計實現營收為19.4億元，同比+62.1%；歸母凈利潤為7.3 億元，同比+81.1%。單四季度來看，23Q4實現營收7.3 億元，同比+138.8%、環比+35.2%；實現歸母凈利潤2.9億元，同比+131.0%、環比+43.4%。公司單季度凈利潤再創歷史新高，全年業績快速增長。高速率產品快速放量，產能利用率大幅提升。高速率產品快速放量，產能利用率大幅提升。根據公司公告，公司業績快速增長主要受益于AI發展和

143、算力需求的增加，全球數據中心建設帶動對高速光器件產品需求的持續穩定增長，尤其是高速率產品需求增長較快，帶動公司部分產品線的持續擴產提量，產能利用率大幅提升。公司高速率產品線放量以及產能利用率提升，驅動公司盈利能力提升。同時，公司利息收入影響財務費用同比下降，貢獻部分正向貢獻。AI需求持續快速增長。需求持續快速增長。全球AI算力側投入有望持續加碼，根據臺積電四季度法說會資料，臺積電管理層預計AI收入在2027年將占公司收入接近20%的，未來幾年AI芯片需求復合增速超50%。算力和帶寬的提升是算力集群基礎設施建設的核心，大規模算力集群持續建設有望驅動800G等高速率光通信產業鏈需求持續快速增長。前

144、瞻布局硅光、前瞻布局硅光、CPO等新技術方向。等新技術方向。公司長期前瞻布局光通信領域的硅光、CPO等技術方向，具體研發項目包括了適用于硅光模塊特殊光纖器件及單通道高功率激光器產品開發、適用于各種特殊應用場景的Fiber Array器件產品開發、適用于CPO-ELS模塊應用的多通道高功率激光器的開發等。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容源杰科技源杰科技國內領先的光芯片國內領先的光芯片 IDM 廠商廠商 公司是國內領先的光芯片公司是國內領先的光芯片 IDM 廠商。廠商。公司是光通信上游光芯片領域國內領先的 IDM 廠商，主要產品包括了從 2.5G 到 50G 的磷化銦激光器芯片，廣泛用

145、于各類光模塊。下游客戶中際旭創、華為等均是公司股東。董事長及核心技術團隊在光模塊行業深耕多年，技術和行業理解深厚。公司已實現向國際前十大及國內主流光模塊廠商批量供貨，10G、25G 激光器芯片系列產品的出貨量在國內同行業公司中均排名第一，2.5G 激光器芯片系列產品的出貨量在國內同行業公司中排名領先，2021年完成50G DFB的開發。高速率光芯片持續布局，高速率光芯片持續布局，CW光源有望受益硅光發展。光源有望受益硅光發展。目前公司在布局多款高速率/高端光芯片產品，CW光源方面，早期50mW大功率硅光激光器產品已經實現銷售，100mW大功率硅光激光器在逐步向客戶送樣；100G PAM4 EM

146、L 正在客戶端測試，200G PAM4 EML正在研發階段。高速率光芯片芯片布局有望對公司的收入產生積極的貢獻。在生產制造方面，2023 年上半年，公司擴建了多條 EML 芯片生產設備和開發設備，可滿足各速率 EML 芯片的設計、開發、生產。IDM模式、產品實力和客戶基礎是公司競爭優勢。模式、產品實力和客戶基礎是公司競爭優勢。1）生產模式：由于光芯片偏定制化，不同芯片生產工藝流程差別較大，行業主要采用IDM模式，進入壁壘高。公司通過近10年的積累，已經掌握了IDM模式所需全流程能力；2）產品實力：公司已有多款核心產品性能居于行業領先水平，在10G DFB激光器市場份額第一，同時公司也在布局多款

147、25G以上速率光芯片產品。3）客戶基礎：光通信領域芯片的導入需要規范的認證過程，對供應商要求高，且一旦導入一般會形成穩定的合作關系，源杰科技已經獲得下游多客戶認可請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容光庫科技光庫科技優質光器件廠商，鈮酸鋰調制器打造新動能優質光器件廠商，鈮酸鋰調制器打造新動能 光纖激光器應用場景持續豐富，需求端維持較快增長。光纖激光器應用場景持續豐富，需求端維持較快增長。以光庫科技為代表的國內廠商在連續光纖激光器的核心光纖元器件如高功率光纖光柵、高功率合束器和高功率輸出頭等產品方面，打破了國外廠商的市場壟斷，提升產品性能。隨著國內高功率光纖激光器國產替代進程加速，公司的市

148、場占有率有望持續提升。鈮酸鋰調制器國產化率提升空間大，鈮酸鋰調制器國產化率提升空間大，擬增資擴大產能擬增資擴大產能。公司深耕薄膜鈮酸鋰調制器技術，薄膜鈮酸鋰調制器量產突破后應用場景廣泛。公司正在開發800Gbps及以上的薄膜鈮酸鋰相干和非相干調制器產品，2023年9月于深圳光博會發布128GB薄膜鈮酸鋰相干驅動調制器和800Gb DR8薄膜鈮酸鋰調制器芯片，具備領先性能。公司擬對全資子米蘭光庫進行增資2100萬歐元，更新并擴建位于意大利米蘭的薄膜鈮酸鋰高速調制器及芯片產品研發與生產基地。收購上海拜安，加強激光雷達業務布局。收購上海拜安，加強激光雷達業務布局。公司為國內外多家基于光纖激光器155

149、0nm光源方案的激光雷達公司提供光纖元器件，并計劃收購拜安52%股權，完成后拜安將并表。上海拜安實業在車規級1550nm激光雷達光源模塊有量化的解決方案，同時是主要1550激光雷達大客戶的供應商，收購完成后有望與原有業務發揮產業協同作用，加強激光雷達業務布局。請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容風險提示風險提示 AI發展及投資不及預期 行業競爭加劇 全球地緣政治風險 新技術發展引起產業鏈變遷請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容分析師承諾分析師承諾作者保證報告所采用的數據均來自合規渠道；分析邏輯基于作者的職業理解，通過合理判斷并得出結論，力求獨立、客觀、公正，結論不受任何第三方的

150、授意或影響；作者在過去、現在或未來未就其研究報告所提供的具體建議或所表述的意見直接或間接收取任何報酬，特此聲明。重要聲明重要聲明本報告由國信證券股份有限公司（已具備中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格）制作；報告版權歸國信證券股份有限公司（以下簡稱“我公司”）所有。，本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式使用、復制或傳播。任何有關本報告的摘要或節選都不代表本報告正式完整的觀點，一切須以我公司向客戶發布的本報告完整版本為準。本報告基于已公開的資料或信息撰寫，但我公司不保證該資料及信息的完整性、準確性。本報告所載的信息、資料、建議及推測僅反映我公司于本

151、報告公開發布當日的判斷，在不同時期，我公司可能撰寫并發布與本報告所載資料、建議及推測不一致的報告。我公司不保證本報告所含信息及資料處于最新狀態；我公司可能隨時補充、更新和修訂有關信息及資料，投資者應當自行關注相關更新和修訂內容。我公司或關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券并進行交易，還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。本公司的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中意見或建議不一致的投資決策。本報告僅供參考之用，不構成出售或購買證券或其他投資標的要約或邀請。在任何情況下，本報告中的信息和意見均不構成對任何個人的投資建議。任

152、何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。投資者應結合自己的投資目標和財務狀況自行判斷是否采用本報告所載內容和信息并自行承擔風險，我公司及雇員對投資者使用本報告及其內容而造成的一切后果不承擔任何法律責任。證券投資咨詢業務的說明證券投資咨詢業務的說明本公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢，是指從事證券投資咨詢業務的機構及其投資咨詢人員以下列形式為證券投資人或者客戶提供證券投資分析、預測或者建議等直接或者間接有償咨詢服務的活動：接受投資人或者客戶委托，提供證券投資咨詢服務；舉辦有關證券投資咨詢的講座、報告會、分析會等；在報刊上發表證券投資咨詢的文章

153、、評論、報告，以及通過電臺、電視臺等公眾傳播媒體提供證券投資咨詢服務；通過電話、傳真、電腦網絡等電信設備系統，提供證券投資咨詢服務；中國證監會認定的其他形式。發布證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式，指證券公司、證券投資咨詢機構對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析，形成證券估值、投資評級等投資分析意見，制作證券研究報告，并向客戶發布的行為。國信證券投資評級國信證券投資評級投資評級標準投資評級標準類別類別級別級別說明說明報告中投資建議所涉及的評級（如有）分為股票評級和行業評級（另有說明的除外）。評級標準為報告發布日后6到12個月內的相對市場表現，也即報告發布日后的

154、6到12個月內公司股價（或行業指數）相對同期相關證券市場代表性指數的漲跌幅作為基準。A股市場以滬深300指數（000300.SH）作為基準；新三板市場以三板成指（899001.CSI）為基準；香港市場以恒生指數(HSI.HI)作為基準；美國市場以標普500指數(SPX.GI)或納斯達克指數（IXIC.GI）為基準。股票投資評級股票投資評級買入股價表現優于市場代表性指數20%以上增持股價表現優于市場代表性指數10%-20%之間中性股價表現介于市場代表性指數10%之間賣出股價表現弱于市場代表性指數10%以上行業投資評級行業投資評級超配行業指數表現優于市場代表性指數10%以上中性行業指數表現介于市場代表性指數10%之間低配行業指數表現弱于市場代表性指數10%以上免責聲明免責聲明請務必閱讀正文之后的免責聲明及其項下所有內容國信證券經濟研究所國信證券經濟研究所深圳深圳深圳市福田區福華一路125號國信金融大廈36層郵編：518046 總機：0755-82130833上海上海上海浦東民生路1199弄證大五道口廣場1號樓12樓郵編：200135北京北京北京西城區金融大街興盛街6號國信證券9層郵編：100032