通信行业周报:光学“黑科技”与国产新动力
【光学“黑科技”:趋势与创新】
为何“黑科技”将成为趋势?随着未来AI 在各行业的广泛应用,算力的指数级增长成为必然,配套设备如果单靠增加硬件堆叠,例如继续堆叠芯片或服务器/堆叠光模块或者交换机,会面临物理限制、能耗增加等挑战,无法持续支撑算力大规模增长,因此新的技术突破势在必行,计算架构、芯片技术、算法优化、通信连接等方面均需要新技术创新来突破当前的瓶颈。在AI 催化下,数据中心通信速率的高速迭代,硅光、CPO、OIO 等技术,都是提高集成度,降低光通信的功耗与成本。
光学“黑科技”已经初具雏形,未来落地速度或超市场预期:
硅光:将光通信与硅芯片结合在一起,通过在硅基片上集成光信号实现高速数据传输,具备高带宽、低延迟的特点,适合数据中心和AI 应用的高传输需求,同时硅的工艺成熟(集成电路上大规模使用),硅材料价格便宜,集成度高,具备潜在的低成本优势,硅光模块正逐步实现商用,已有100G、400G、800G 等产品应用于数据中心和电信网络,未来随着技术进一步成熟,硅光有望成为主流的数据传输技术。
CPO:是一种在数据中心光互连领域应用的光电共封装方案。CPO 方案通过将光模块与交换芯片进行共封装,可以降低成本和功耗,长期来看CPO 是实现高集成度、低功耗、低成本、小体积的最优封装方案之一。
OIO:即Optical I/O,是将光引擎直接封装至GPU 上的技术路线,从数据中心光通信的演进来看,从当下的可插拔光模块、到集成度更高的硅光模块、再到集交换机与光模块一体的CPO 交换机。
光交换OCS:为解决传统电交换机功耗较高、存在一定通信延迟、通信协议异构、需要频繁升级换代的问题,谷歌应用了光路交换(OpticalCircuit Switching,OCS)技术,OCS 颠覆了传统电交换机的原理,服务器发出来的数据包无需经过光电转换,也就是无需“换乘交通工具”,极大降低了数据传输的延迟。
光计算互联OCI:使用光信号进行芯片或系统之间数据传输的方案,具有低延迟、高带宽、低功耗的优点,解决了传统电互连的传输和能效瓶颈,适用于数据中心和高性能计算等对算力密度要求高的场景。
铌酸锂:薄膜铌酸锂的工艺下,调制器长度短,信号衰减少,可以做高带宽。但是薄膜工艺复杂,产业成熟度尚低。
片上光网络:是在芯片内部使用光信号传输数据的技术结构,集成了光波导和光检测器,实现高速、低延迟的模块间通信,相比电信号互连更高效,尤其适合多核处理和高性能计算应用,是未来芯片架构发展的重要方向。
【国产新动力:加速落地】
国产算力的快速发展和崛起,正成为推动数通产业链发展的重要力量。首先,从算力需求的角度来看,全球AI 算力需求呈现出爆炸式增长,尤其是AI 算力 需求的激增,成为推动服务器市场高速增长的重要因素。国内算力总规模已经达到了246EFLOPS,并计划在2025 年前提升至300EFLOPS,其中35%将应用于AI。
对于数通产业链而言,国产算力的增长带来了更多发展机会。在光模块领域,国内企业如光迅科技、华工科技等在第三季度的业绩显著提升,国内AI 算力市场正在快速崛起。光模块市场竞争相对集中,中国企业在技术研发和市场占有率上已经可以与国际企业并驾齐驱,光模块已经成为中国的优势产业,随着市场需求向更高速率产品转移,高端光芯片市场的国产替代空间较大,进一步为国内厂商提供发展机遇。
在IDC 领域,伴随政策的支持和国产算力芯片的成熟,智算中心加速建设。
智能算力在中国整体算力结构中占据主要比例,预计算力网络的建设和发展将进一步推动智能算力的增长,第三方托管IDC 公司如润泽科技等有望进一步受益于国产化进程。
交换机市场景气度也伴随国产算力加速而提升,国内厂商如华为、新华三等相继发布数据中心交换机新品,提供高性能计算、智能计算和存储融合承载的能力,满足智算网络的需求;盛科通信等高端交换机芯片公司有望进一步受益于国产替代进程。
综上所述,国产算力的快速发展和崛起,不仅推动了光模块、IDC、交换机等产业的景气度提升,也为数通产业链带来了更多的发展机会,建议重视相关标的。
建议关注:
算力——
光通信:中际旭创、新易盛、天孚通信、太辰光、腾景科技、光库科技、光迅科技、德科立、联特科技、华工科技、源杰科技、剑桥科技、铭普光磁。铜链接:沃尔核材、精达股份。算力设备:中兴通讯、紫光股份、锐捷网络、盛科通信、菲菱科思、工业富联、沪电股份、寒武纪。液冷:英维克、申菱环境、高澜股份。边缘算力承载平台:美格智能、广和通、移远通信。卫星通信:中国卫通、中国卫星、震有科技、华力创通、电科芯片、海格通信。
数据要素——
运营商:中国电信、中国移动、中国联通。数据可视化:浩瀚深度、恒为科技、中新赛克。
风险提示:AI 发展不及预期,算力需求不及预期,市场竞争风险。
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