光模块未来可期

本文来自微信公众号：地球知识局 （ID：diqiuzhishiju）文字：绯红之猪校稿：朝乾 / 编辑：果栗乘天下大势，和久必战，战久必和。西方大国双手舞棒，左曰“美元霸权”，右曰“自由贸易”，昔欲破而自立者，俱化为冢中枯骨。今数雄俱灭，唯中国尚存。中国非但没有在激流中败下阵来甚至还迎难而上，在世界舞台上站稳了脚跟 ▼近几年，这两根大棒频繁向中国挥来，宛如三体人利用智子锁死地球科技一般，频频出手围堵中国科技树。迈入 2024 年，由 OpenAI 训练的 Sora 大模型一经推出就成为当红炸子鸡，输入文本即可生成一段足以乱真的视频片段，一时间震撼了全球。AI 真的越来越强大了（图：OpenAI）▼AI 领域蕴含着深不可测的发展空间，毫不意外地成为中美科技战角逐的新高地。在这个方兴未艾的战场，中国不容有失。下探，直到 AI 的“神经元”从某些角度来看，AI 大模型跟人类大脑还真有几分相似。两者均有复杂的神经网络结构、都具备学习能力，还能将掌握的知识用于解决全新的问题。某种程度上，人类也希望把 AI 训练得与人脑相同 ▼以 AI 三要素（算法、算力、数据）与人脑的工作原理，做个简单的类比：AI 大模型生成内容好比是一个人写文章，算法相当于人脑的思维方式与逻辑能力；算力对应人脑的脑力和计算能力；至于数据，就类似于人脑的知识与经验积累。网上还有一个更直观的说法，算法可以看作是汽车的设计和结构，算力是汽车的发动机，而数据则是汽车运行所需的燃料。▼三者缺一不可，从目前市场的关注点来看，发动机显然还是当红炸子鸡。如果把这几年各家纷纷上马 AI 的大潮比作“淘金热”，那么训练 AI 大模型所需的算力，就对应挖金子的铲子。淘金的人不见得能挖到宝，但卖铲子的人肯定赚钱。而在 AI 领域“卖铲子的”，是一家显卡厂商 —— 英伟达。前些年比特币大火的时候，“矿机”对高性能显卡有着巨大需求量，英伟达显卡一时洛阳纸贵。那时，到处流传着矿工们飞往全球抢卡的故事进入 AI 时代后，人们发现显卡的核心 ——GPU（图形处理器）非常适合用来训练 AI 大模型。嗅到 AI 商机的英伟达凭借在 GPU 领域多年的积淀，推出了从单个、多个 GPU 整合的系统平台，以及包含 AI 数据中心、AI 软件在内的一站式解决方案。夸张点说，如果你想搞个数据中心训练 AI 大模型，拿着钱找英伟达就行了。比如英伟达 DGX集成了 AI 软件和一系列服务器和工作站的平台（图：NVIDIA）▼英伟达的解决方案不仅性能冠绝全场，还在软件平台、AI 生态系统上有很大的优势。这就是英伟达在 AI 领域一骑绝尘，领先其他竞争对手的原因了。英伟达在 AI 芯片竞赛中抓住了机会 ▼由于众所周知的原因，我们在 GPU 芯片上还在奋力追赶。但其实“淘金热”赚钱的还不只是卖铲子的，卖帐篷、食物、炊具、甚至是工作服的人都很挣钱。在 AI 热潮下，受益的也不仅限于英伟达一家，还包括整条产业链上上下下的一众企业，这其中就包括光模块企业。小小的光模块看上去不起眼，但可以将电信号与光信号相互转化，实现数据长距离、低损耗传递。光模块是人工智能时代的关键基础设施之一 ▼光模块在训练 AI 大模型的数据中心的地位，相当于人脑神经网络中神经元细胞负责传递神经递质的突触。人脑中没有小小的突触，神经元细胞彼此的协作就无法实现，更谈不上神经网络的思维、计算能力了；同样的，没有光模块，AI 也就无法实现算法和算力。光模块虽小，但却扛起了 AI 大模型这座大厦，背后更包含了包括光电子元器件、芯片在内的整条产业链。这也是为什么从去年到今年，A 股连续几波人工智能行情中，光模块含量更高的通信 ETF（515880）备受关注的原因。聪明的资金显然也在一步步沙里淘金、去伪存真。既要闪电战，更要集团军群！大鹏一日同风起，扶摇直上九万里。AI 领域将会成为科技领域的新风口，这两年中美两国互联网大厂纷纷入局，砸下真金白银，以推动自家 AI 大模型的训练与迭代。自 AlphaGo 战胜围棋世界冠军，再到 ChatGPT、Gemini、Sora 等 AI 大模型的横空出世，中国企业已失去发动“闪电战”、抢占先发优势的机会。人工智能的浪潮，早在我们还没在意时就已掀起（图：Google DeepMind）▼加上中美科技战的大背景，美国早就出手禁止中国企业获得高性能 AI 加速卡，即便是允许销往中国的，也要限制性能，逼得英伟达推出“中国特供版”来规避上述情况。对方如此“不讲武德”，建立与训练 AI 大模型自然不能单靠中国企业自身的力量完成，更需要“看得见的手”发挥作用。英伟达也不愿放弃中国市场才不得已推出“中国特供版”芯片（图：REUTERS）▼国家不仅要在资源、政策等方面提供支持，还要引导产业链上下游相关企业走向高质量发展与良性竞争。这就好比是集团军群规模的作战。而光模块正是 AI 产业链的关键节点之一。2016 年以前，全球光模块企业 TOP10 只有光迅科技一家中国企业。而到了 2022 年，这个榜单已有多达 7 家中国企业上榜，其中前四名的中际旭创、Coherent（美）、思科（美）和华为占据了全球市场的半壁江山。放眼全局，中国光模块在全世界范围内的市场份额占比如今已经超过 60%。中国光模块，在火速进步 ▼随着 AI 加速卡算力的节节飙升，承担信息传递角色的光模块的传输速率与带宽也有了更高的要求。这就好比你买了一部支持 100W 快充的手机，却还在用 5V 1A 落后规格充电头，想实现高速快充，无异于痴人说梦。目前，光模块业界主流水平已经来到了 400G、800G 甚至 1.6T 规格，目前国内已有数家企业实现了 800G 光模块的批量出货，正在抢占海内外市场。高带宽的先进制程光模块可有效突破海外厂商的“技术围堵”，企业又能获取更大的利润空间，还避免了靠卷低端产品成本陷入恶性竞争的情况。800G 光模块的市场需求很大已经成为企业的主要盈利增长点（图：stcn）▼光模块的核心部件之一 —— 光芯片，近年来，国内光模块企业也在逐步攻关，实现更高的国产化率、降低海外进口路径依赖。归其原因，除了怕被“卡脖子”之外，光芯片在光模块中的成本占比高达约 30~60%，而高传输速率的光芯片成本占比更高。这就意味着，中国光模块企业必须要避免出现给光芯片企业“打工”的情况。▼要相信光！英伟达现在到底有多火？火到说出来可能很多人不信的程度 —— 仅用了 8 个月的时间，公司市值就从 1 万亿飙升到 2 万亿。谷歌、微软、亚马逊、Meta 等一众国际互联网巨头抢着给英伟达送钱，只为了能尽快拿到更高性能更先进的 AI 加速卡，在这场 AI 大战中抢夺先机：此前大火的 ChatGPT 在大模型训练阶段，据说用了 1 万块左右的英伟达 GPU 芯片（较老型号），之后陆陆续续又买了 3 万块，用于此后的产品迭代；Facebook 母公司 Meta 的老板扎克伯格宣布，将在今年年底之前购买多达 35 万块英伟达 H100 型号的 GPU 芯片，虽然没公布具体多少钱，但肯定是天价；去年，字节跳动向英伟达订购了价值约 10 亿美元的 GPU 芯片，光字节一家的订购金额就超过了 2022 年英伟达在内地的销售总额……夸张点说，就是英伟达吃肉，国内光模块企业跟着喝汤：一块英伟达的 GPU 芯片与对应需要的光模块的比率，根据架构配置、光模块带宽不同，大致在 1:1 到 1:6 之间浮动。而一个数据中心会用到多少 GPU 芯片呢？这里以采用 DGX A100 系统的 DGX SuperPOD 平台为例：一台 DGX A100 系统配备了 8 块 GPU 芯片，而单个 DGX SuperPOD 平台则有 140 台 DGX A100 系统、合计 1120 块 A100 型号的 GPU 芯片。▼建设一个数据中心，根据不同算力需求可布置若干 DGX SuperPOD 平台，由此可见单个数据中心对光模块就有相当大的需求量。而一众互联网大厂对于训练 AI 大模型所需的 GPU 芯片更是海量。这一需求直接催生了光模块市场的连年高速发展。2022 年全球光模块市场的规模约 96 亿美元，预计到 2026 年有望突破 145 亿，光模块市场的蛋糕正在不断做大。另一方面，随着技术不断迭代，高带宽的先进制程光模块的出货价也在升高，光模块市场迎来了少有的“量价齐升”阶段。光模块市场未来几年增长会越来越快 ▼中国光模块企业也搭上了 AI 行业高速发展的这趟车，企业实现了大幅成长。2017 年出口额约 25.65 亿美元，到了 2021 年上升至约 42.1 亿美元。上个月的 GTC 2024 大会上，英伟达强势发布了全新一代 GPU 超级芯片 GB200。该超级芯片相比前代产品在大语言模型推理方面的性能实现了大幅提升，未来一段时间内还将牢牢占据该领域霸主地位。下血本了（图：youtube）▼说白了，英伟达的新铲子比别家铲子更好用、能更快挖到宝。微软、亚马逊、谷歌等互联网大厂要想在 AI 领域抢时间，就必须得赶紧抢购英伟达的新铲子。过了这村就没这店，你不买别人就抢着买走了。英伟达石破天惊的新品发布，也带动了对先进规格光模块的需求，从而推动国内光模块的强势上涨。以中际旭创、新易盛、天孚通信为代表的龙头公司股价也在不断刷新历史新高。入股不亏 ▼随着国家层面“东数西算”统筹大战略的逐步实施，未来我国将会在中西部建设一批数据中心集群和算力枢纽节点，形成“全国算力一张网”局面。大规模的数据中心新建需求，势必将会持续推动光模块板块的上涨态势，利好该领域企业的投资价值。以通信 ETF（515880）的头号重仓股、2022 年全球光模块市场占有率并列第一的中际旭创为例：2023 年，中际旭创净利润约 25 亿元，同比增长约 85%，A 股股价从 2023 年 3 月的 30 多元一路起飞到了上个月的 186 元，市值飙升到 1 千 3 百多亿元。其高端 800G 光模块已实现批量出货，1.6T 光模块也已发布。近几个月中际旭创的股价走势很猛 ▼目前光模块“一哥”中际旭创，是国内实现 800G 光模块批量出货的企业之一，前段时间据传还成为英伟达的光模块供应商。要知道最近一年 A 股是个啥状态，中际旭创还能有这样的表现，可谓打着灯笼也难找了。除了堪称 A 股炸子鸡的中际旭创外，新易盛、天孚通信等国内企业近一年里股价和市值也有了大幅攀升，800G 规格的光模块也已经发布、正在迈向批量出货阶段。▼总体来看，光模块已经成为中国 AI 产业链乃至整个 A 股表现最好的板块之一。未来随着 800G、1.6T 模块技术愈发成熟，有望向全球光模块高端市场发起挑战、占领更大市场份额。最近中美关系稍显缓和，但美国发动的贸易战、科技战却一直没有停息。美国千方百计要拖慢中国追赶的速度，保持住现有的优势地位。而中国的对策说白了就是“腾笼换鸟”，把高能耗、高污染的低附加值工业转移出去或逐步淘汰，逐渐迭代为高附加值的新兴科技产业，这正是国家所提倡的“新质生产力”。AI 领域既是目前的重要风口，也会对其他科技领域产生深远影响。紧握时代发展机遇，中国势在必行光模块领域是我们具备一定优势的领域，甚至可能在未来反向“卡脖子”。中国绝对不能输掉 AI 这场科技战，而光模块市场正是这场战役关键的胜负手。广告声明：文内含有的对外跳转链接（包括不限于超链接、二维码、口令等形式），用于传递更多信息，节省甄选时间，结果仅供参考，IT之家所有文章均包含本声明。