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國信證券：高速光模塊需求加速釋放 國內(nèi)光芯片迎新機遇-環(huán)球微頭條

2023-06-20 11:09:38來源：智通財經(jīng)  

國信證券發(fā)布研究報告稱，以Chatgpt為代表的AI應(yīng)用正在得到快速發(fā)展，并進(jìn)行著快速迭代，對應(yīng)算力需求將實現(xiàn)快速增長，同時AI需求下800G光模塊需求有望加速釋放，從產(chǎn)業(yè)鏈角度，除了光模塊環(huán)節(jié)，上游的關(guān)鍵光芯片環(huán)節(jié)也將充分受益，雖然高速光芯片仍是海外廠商主導(dǎo)，但在需求快速增長的背景下，國內(nèi)廠商的國產(chǎn)替代甚至海外突破的節(jié)奏有望明顯加快，建議可關(guān)注光芯片環(huán)節(jié)廠商源杰科技(688498.SH)、長光華芯(688048.SH)、仕佳光子(688313.SH)、光庫科技（300620）(300620.SZ)等。

事件：5月29日，英偉達(dá)發(fā)布了全新的GH200GraceHopper超級芯片，該款芯片在算力性能、網(wǎng)絡(luò)連接方面相較于H100均實現(xiàn)明顯提升。

國信證券主要觀點如下：


【資料圖】

AI服務(wù)器需求快速增長，帶動高速光模塊需求加速釋放

ChatGPT成為目前用戶數(shù)最快破億的消費級應(yīng)用，彰顯AI應(yīng)用潛力，推動AI服務(wù)器長期需求釋放。2023年2月智能聊天程序ChatGPT僅推出兩個月，月活躍用戶數(shù)已經(jīng)破億，成為目前最快實現(xiàn)用戶數(shù)破億的消費級應(yīng)用，標(biāo)志著AI應(yīng)用有望進(jìn)入商業(yè)化落地的加速階段。應(yīng)用端的落地加速是AI服務(wù)器市場持續(xù)增長的核心驅(qū)動力之一。

AI服務(wù)器預(yù)計未來五年復(fù)合增速為22%。

2023年5月，Trendforce上調(diào)了AI服務(wù)器的預(yù)測，預(yù)計2023年AI服務(wù)器(包含搭載GPU、FPGA、ASIC等)出貨量近120萬臺，同比增長38.4%，占整體服務(wù)器出貨量近9%，至2026年將占15%。該機構(gòu)同步上修2022-2026年AI服務(wù)器出貨量年復(fù)合成長率至22%。(此前4月18日，TrendForce預(yù)估今年AI服務(wù)器出貨量同比增長15.4%，2023-2027年AI服務(wù)器出貨量年復(fù)合成長率約12.2%。)

英偉達(dá)方案仍是當(dāng)前市場主流方案，推動高速光模塊需求快速增長。

對于服務(wù)器芯片，TrendForce預(yù)計AI服務(wù)器芯片2023年出貨量將增長46%。英偉達(dá)GPU為AI服務(wù)器市場搭載的主流芯片，市占率約60%-70%，其次為云端業(yè)者自研的AISC芯片，市占率超過20%。從英偉達(dá)H100的方案開始，800G光模塊需求就已經(jīng)出現(xiàn)，且在GH200的方案里，800G的需求用量又得到明顯提升，因此在AI需求快速增長且英偉達(dá)保持主流地位的背景，預(yù)計以800G為代表的高速光模塊需求有望加速釋放。

光芯片是光模塊核心環(huán)節(jié)之一，高速市場突破或加快

光模塊使用光芯片和電芯片兩類芯片：

光芯片：實現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換的核心。主要包括發(fā)射端通過激光器芯片進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，經(jīng)過光纖傳輸至接收端，接收端則通過探測器芯片進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。光芯片性能直接決定了光通信系統(tǒng)的傳輸效率，根據(jù)光芯片在光模塊中起到的功能可分為激光器芯片(完成電光轉(zhuǎn)換)和探測器芯片(完成光電轉(zhuǎn)換)兩類。

電芯片：功能較多。如信號調(diào)節(jié)DSP、配套支撐光芯片工作的LDD(激光驅(qū)動器)、TIA(跨阻放大器)、CDR(時鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路)等;還可以實現(xiàn)電信號的功率調(diào)節(jié)，如MA(主放)，并可用于一些復(fù)雜的數(shù)字信號處理，如調(diào)制、相干信號控制、串并/并串轉(zhuǎn)換等。電芯片通常配套使用，主流芯片廠商一般都會推出針對某種型號光模塊的套片產(chǎn)品。

成本角度：光芯片是占比最高環(huán)節(jié)，且隨著速率提升占比更高。

光通信模塊產(chǎn)品所需原材料主要是光器件、電路芯片、PCB板以及外殼等。其中，光器件占光模塊成本的73%，電路芯片18%，PCB板5%以及外殼4%。光器件中包括了以激光器芯片為核心的TOSA組件、以探測器芯片為核心的ROSA組件以及濾光片等部分。如果進(jìn)一步拆分，低端光模塊中光芯片占比較低，約為30%，高端光模塊中光芯片的占比可達(dá)到70%。高速率芯片2019-2025年行業(yè)規(guī)模復(fù)合增速超20%。在流量快速增長，傳輸速率不斷提高的背景下，光芯片同樣需要朝著高速率方向演進(jìn)。

根據(jù)Omdia數(shù)據(jù)預(yù)測，2019-2025年25G以上速率光模塊所使用的光芯片占比逐漸擴(kuò)大，整體市場空間將從13.56億美元增長至43.40億美元，年均復(fù)合增長率將達(dá)到21.40%。AI需求推動，或加速國內(nèi)廠商高速光芯片市場份額突破。在低速率光芯片領(lǐng)域(25G及以下)，我國目前已呈現(xiàn)高度競爭的格局?，F(xiàn)階段中國已有30多家企業(yè)實現(xiàn)10G及以下光通信芯片的規(guī)模性銷售，低速芯片市場基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

根據(jù)《中國光電子器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖(2018-2022年)》，2017年10G以下激光器芯片國產(chǎn)化率接近80%，10G激光器芯片國產(chǎn)化率接近50%。25G及以上光芯片包括25G、50G、100G激光器及探測器芯片。根據(jù)ICC統(tǒng)計，25G光芯片的國產(chǎn)化率約20%，25G以上光芯片的國產(chǎn)化率仍較低，約5%。

目前在25G及以上速率的光芯片(尤其是激光器芯片)市場，主要由歐美、日本等廠商主要，如美國的Lumentum、II-VI、博通，日本的三菱、住友等。考慮到AI帶來的800G等高速光模塊需求或在短期內(nèi)快速釋放，結(jié)合供應(yīng)鏈安全和穩(wěn)定的考慮，或有望加速國內(nèi)光芯片廠商的高速市場突破。

投資建議：

以Chatgpt為代表的AI應(yīng)用正在得到快速發(fā)展，并進(jìn)行著快速迭代，對應(yīng)算力需求將實現(xiàn)快速增長，同時AI需求下800G光模塊需求有望加速釋放，從產(chǎn)業(yè)鏈角度，除了光模塊環(huán)節(jié)，上游的關(guān)鍵光芯片環(huán)節(jié)也將充分受益，雖然高速光芯片仍是海外廠商主導(dǎo)，但在需求快速增長的背景下，國內(nèi)廠商的國產(chǎn)替代甚至海外突破的節(jié)奏有望明顯加快，建議可關(guān)注光芯片環(huán)節(jié)廠商：

源杰科技：公司是國內(nèi)高速光芯片進(jìn)度較為領(lǐng)先領(lǐng)先的廠商之一，根據(jù)ICC統(tǒng)計，2021年全球10GDFB激光器芯片市場中，源杰科技發(fā)貨量占比為20%，市場份額第一。目前在25G及以上速率光芯片市場，公司前瞻布局了50G、100G及硅光所需要的CW激光器方案。根據(jù)對外公布情況，針對800G光模塊所需要的100GEML芯片，公司的產(chǎn)品處于跟客戶對標(biāo)送樣準(zhǔn)備階段。

長光華芯：公司是國內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)激光器芯片廠商，結(jié)合已有的技術(shù)積累，布局光通信芯片市場。在今年5月16-18日舉辦的武漢光博會，公司發(fā)布56GPAM4(單波100G)EML光通信芯片，進(jìn)入高端光芯片市場。根據(jù)公司公告，目前該產(chǎn)品處在與客戶驗證階段，進(jìn)展順利。

仕佳光子：公司是PLC無源芯片全球領(lǐng)先廠商，并延伸布局有源光芯片(DFB、EML)等市場。在PLC芯片市場，公司全球市占率達(dá)到53%。在有源芯片市場，根據(jù)公司公告，在DFB激光器芯片系列產(chǎn)品上，2.5G、10G的相干產(chǎn)品已批量出貨，部分25GDFB產(chǎn)品也在客戶驗證中，有望盡快出貨。

光庫科技：公司是國內(nèi)領(lǐng)先的光纖激光器上游器件提供商，2019年通過收購海外優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)進(jìn)軍鈮酸鋰調(diào)制器芯片市場。當(dāng)前鈮酸鋰調(diào)制器芯片在技術(shù)上進(jìn)入下一代薄膜鈮酸鋰形態(tài)，在體積、性能、功耗上已經(jīng)獲得行業(yè)一定認(rèn)可，在應(yīng)用領(lǐng)域上隨著薄膜技術(shù)的出現(xiàn)以及光模塊速率的提高，鈮酸鋰調(diào)制器芯片應(yīng)用領(lǐng)域有望從電信市場延伸至數(shù)通市場。在今年的OFC展會上，新易盛（300502）和聯(lián)特科技（301205）均發(fā)布了基于薄膜鈮酸鋰調(diào)制的800G光模塊。

風(fēng)險提示：Chatgpt為代表的應(yīng)用落地不及預(yù)期，實際行業(yè)需求和投入力度不及預(yù)期，800G光模塊需求不及預(yù)期。

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