光模块(optical module)由光电子器件、功能电路和光接口等组成,光电子器件包括发射和接收两部分。简单地说,光模块的作用就是发送端把电信号转换成光信号,通过光纤传送后,接收端再把光信号转换成电信号。
AI能发展到现在的水平,离不开以英伟达为代表的这些GPU供应商们提供的算力支持。而光模块与GPU是强绑定关系,一颗GPU往往需要6-8颗光模块。在AI大模型的训练场景中,GPU与光模块结合后,可以提供更快速的数据传输和更高效的计算能力。(注:GPU是常见的AI芯片种类,是AI服务器的核心)
目前,市面上较为主流的有200G、400G和800G传播速率的光模块。速率越高的光模块,数据传输速度越快。而AI对网络端催生了更大带宽需求,需要更高速率的光模块,英伟达最新的H100芯片已经越来越加大对800G光模块的应用。
1、光模块热度居高不下
前有ChatGPT,后有Sora,生成式AI的持续爆火,源源不断地吸引着资本市场的热钱。整条AI产业链应该投什么?这或许是当下国内投资者特别想知道的答案。在过去一年多的时间里,这个问题有了一个阶段性的答案。作为全球算力芯片龙头,英伟达成为率先吃到AI红利的公司。过去一年多的时间,英伟达股价持续狂飙,一路向上。
AI崛起,其带来的超大算力需求持续拉动着算力基础设施的建设及扩容,这也是为什么很多卖方分析师认为作为“卖铲人”的上游算力有望率先受益于AI浪潮。为AI打基建的上游成为当下最大的资本热点,我们从英伟达股价在一年多的时间里狂飙或可见识到这份热情。而把目光拉回到国内,涉及的AI上游产业链主要包括芯片、服务器、数据中心、光模块等关键技术领域。在这些领域中,光模块成为逻辑较为坚实、热度居高不下的细分板块。
WHY?由于光模块与英伟达GPU的强绑定关系,英伟达GPU出货量的大增,带动了光模块的量价齐升,国内光模块龙头厂商(同时也是英伟达供应商)跟着英伟达喝上了“肉汤”。
而全球各大科技公司的AI竞赛也为GPU加了一把火,GPU的火热又再次为光模块转化了订单:Meta35万块H100的采购量高于此前市场对Meta不足30万块H100的普遍预期;微软、谷歌也正在跟进计划加大GPU购买量。
总的来说,光模块作为数据传输的基础部件,在本次AI建设周期中举足轻重。在AI超算中心建设中,光连接朝着高速率、大密度方向发展,800G、1.6T光模块的更新迭代也将加速。
2、光模块的应用场景,有哪些?
光模块的应用场景非常丰富,这里说几个小伙伴们比较熟悉的。
1)AI大模型:正如前文所说,AI的高效产出,需要大量的算力来支撑,这样才能在海量数据中迅速筛选出你想要的信息,这当然就离不开光模块的支持。
2)数据中心:随着云计算、大数据等产业的发展,万物互联的时代已经到来。就像当前我们出门,不再需要问路,待输入目的地之后,导航就会在几秒内计算出适合你的最优路线。这对数据中心的信息交互、处理能力,都提出了更高的要求,光模块的迭代升级也显得尤为重要。
3)5G:和4G相比,5G网络具备高带宽、低时延等特点,这就对光模块的功能和性能提出了更高的要求。传输速率更高的光模块,需求自然也会更多。
总而言之,随着我们对生活品质和工作效率要求的不断提高, “光进铜退”的趋势也越发明朗(传输中的金属介质被光纤介质取代),而光模块作为光通讯的核心器件,其重要性定将不言而喻!
3、我国光模块产业具备全球竞争优势
从2023年的AIGC浪潮到现在,光模块龙头厂商们在股价上的表现较为亮眼,从逻辑上来看,这或许得益于我国光模块产业在全球领域获得了竞争优势。
2022年全球光模块销售额前十大供应商中,上榜的中国厂商达到7家。根据光通信市场研究机构LightCounting数据,中国光模块厂商 2010 年仅有武汉电信器件有限公司(WTD,后与光迅科技合并)入围;在 2022 年全球光模块市场,旭创科技与 Coherent 并列 TOP10 榜首,Cisco(Acacia)排名第三,华为(海思)排名第四,光迅科技排名第五,海信宽带排名第六,新易盛排名第七,华工正源排名第八,Intel 排名第九,索尔思光电排名第十。
而LightCounting此前发布的一份中国光学器件供应商和市场报告显示,2023年全球光模块市场的主导权已转移到中国供应商手中。
LightCounting指出,2021年中国光学元件和模块制造商实现了一个历史性的突破:前十大中国供应商的收入首次超越了西方竞争对手的销售额。而进入2022年至2023年后,这一差距持续扩大,凸显了中国供应商在全球市场的竞争力。这些厂商的成功最初得益于中国国内对光学器件的旺盛需求。而随后,向美国云计算公司销售光学器件,则成为推动他们创造新销售记录的关键因素。
靠着全球领先的技术优势,国内光模块企业已打入海外大厂的供应商网络。全球优势也让光模块成为国内少数能与全球AI产业链挂钩、形成共振的板块。从行业基本面来看,根据海关出口数据,2015-2023年我国光模块出口年化复合增速为12.26%,上升趋势明显。而2023年11月、12月光模块月度出口规模连续创新高。近期多家光模块企业公布2023年业绩快报,四季度业绩均环比高增,个别公司单四季度净利润再创历史新高。