招商证券：光模块弹性空间量化测算-230418
夜长梦山
2023-04-19 13:17:02
招商证券：光模块弹性空间量化测算-230418
不同组网架构中将使用不同的网卡、交换机和单元数量，GPU与光模块的对应数量关系也将不同。经测算，2023和2024年AI预计将为光模块带来13.8/49.7亿美金的AI增量市场空间。
网卡型号、交换机型号和单元数量是影响光模块实际用量的主要因素。市场中流传着不同版本的光模块与GPU数量比例的测算，各种版本的数字对不上主要原因是因为不同组网架构下所需要使用光模块的用量都不尽相同，光模块的实际使用数量主要取决于组网架构中使用的网卡型号、交换机型号和单元数量。网卡主要包含ConnectX-6和ConnectX-7；交换机主要包含QM9700系列和QM8700系列；单元数量影响交换架构层级，数量少时仅用两层架构，数量多时采用三层架构：H100 SuperPOD最大支持4个单元组成集群，使用两层交换架构，A100 SuperPOD最大支持7个单元组成集群，超过5个单元，需要三层交换架构。
不同组网架构所需的光模块用量各不相同。在A100+ConnectX6+QM8700三层网络架构中，140台服务器，共对应140*8=1120片A100，共需要56+56+28=140个QM8790交换机，需要1120+1120+1120=3360根线缆，需要3360*2=6720个200G光模块，A100与200G光模块对应关系为1120/6720=1:6。在A100+ConnectX6+QM9700二层网络架构中，140台服务器，1120片A100，共需要12+9=21台交换机，及560+280=840个800G光模块及1120个200G光模块。A100与800G光模块对应关系为1120:840=1:0.75，A100与200G光模块对应关系为1:1。在H100+ConnectX7+QM9700两层网络架构中，共需512+1024=1536个800G光模块需求和1024个400G光模块需求，总共4*32*8=1024片H100。GPU与800G光模块的对应关系为1:1.5，与400G光模块的对应关系为1:1。在H100+ConnectX8+QM9700三层网络架构中，假设H100也升级到800G网卡后，对外接口将从4个OSFP接口提升至8个OSFP接口，每层之间都用800G相连接，整个网络架构与第一种方案类似，仅将200G光模块更换为800G光模块，GPU与光模块的需求比例为1:6。
光模块增量市场空间广阔。假设2023年出货30万片H100+90万片A100，总共将带来315万支200G+30万支400G+78.75万支800G需求。假设2024年出货150万片H100+150万片A100，总共将带来75万支200G+75万支400G+675万支800G需求。以2023年1美元/GB均价，2024年0.85美元/GB均价简单计算，AI预计为光模块带来13.8/49.7亿美金的AI增量市场空间。
投资建议：我们重点推荐800G技术领先，与英伟达Infiniband体系有直接合作关系或有潜在合作可能的光模块公司，重点推荐中际旭创、新易盛、天孚通信，建议关注华工科技（电子组覆盖）、剑桥科技、联特科技、光迅科技、德科立、通宇通讯；同时建议关注产业链中优质公司，光芯片环节建议关注源杰科技、仕佳光子、光库科技，光器件环节建议关注太辰光、中瓷电子、博创科技、腾景科技。
风险提示：AI应用发展不及预期、参数假设与实际情况偏离、模型假设过于简化。
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