AIGC浪潮下的TMT投資機(jī)會(huì)AI大模型的光模塊彈性測(cè)算：持續(xù)看好光通信中信證券研究部黃亞元通信行業(yè)首席分析師魏鵬程通信行業(yè)分析師年4月5日條款和聲明1我們認(rèn)為，AI大模型的訓(xùn)練和應(yīng)用，將給算力、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光模塊帶來較大的彈性，且有望驅(qū)動(dòng)光模塊的技術(shù)升級(jí)需求，因此重點(diǎn)推薦。我們基于英偉達(dá)的SuperPOD的AI基礎(chǔ)架構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)中心AI服務(wù)器、交換機(jī)以及光模塊之間的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行了測(cè)算，預(yù)期A100與高速光模塊的比例為1：5。在此基礎(chǔ)上，我們基于20個(gè)類GPT訓(xùn)練大模型和過億應(yīng)用的中性假設(shè)，對(duì)服務(wù)器、交換機(jī)以及光模塊的需求彈性進(jìn)行了測(cè)算，得到數(shù)通光模塊市場(chǎng)增量為58億美元，市場(chǎng)需求彈性為116%。而隨著H100等高算力芯片的加速使用，800G光模塊也有望加速滲透，高速光模塊的彈性可能更大。龍頭公司方面，我們認(rèn)為技術(shù)升級(jí)周期加速+資本開支周期觸底+全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)三重紅利下，參照前兩輪周期，國(guó)內(nèi)光模塊龍頭將有較大的估值彈性，預(yù)測(cè)市盈率有望達(dá)到50-60倍的區(qū)間。推薦全球光模塊龍頭廠商中際旭創(chuàng)、新易盛、天孚通信、源杰科技、光迅科技，建議關(guān)注劍橋科技、華工科技、聯(lián)特科技、博創(chuàng)科技等。1基于典型SuperPOD的高速光模塊用量測(cè)算。SuperPOD是英偉達(dá)推出的業(yè)內(nèi)AI的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有較好參考價(jià)值。我們測(cè)算在此架構(gòu)下，一個(gè)SuperPOD架構(gòu)需要140臺(tái)AI服務(wù)器；1120張A100GPU；186臺(tái)交換機(jī)與5760~8000個(gè)光模塊。其中交換機(jī)：服務(wù)器的數(shù)量比為1.3；交換機(jī)：服務(wù)器的價(jià)值量比為8%；光模塊：GPU的數(shù)量比為5~7；光模塊：服務(wù)器的價(jià)值量比為4%~7%。1基于20個(gè)大模型訓(xùn)練和應(yīng)用的光模塊市場(chǎng)需求測(cè)算。模型預(yù)訓(xùn)練階段，在1750億參數(shù)、訓(xùn)練詞數(shù)3000億token的情況下，將類GPT模型每個(gè)月訓(xùn)練1次對(duì)應(yīng)的英偉達(dá)A100算力需求增量為6218片，對(duì)應(yīng)8路服務(wù)器需求為777臺(tái)。在日常交互(即推理)的AI帶來的階段，我們預(yù)計(jì)在單個(gè)GPT模型每日訪問2億用戶、每用戶1500詞的情況下，支撐日常交互所需要的算力基礎(chǔ)設(shè)施為28.5萬片A100，對(duì)應(yīng)服務(wù)器3.6萬臺(tái)。根據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，目前有21家初創(chuàng)企業(yè)和11家大型企業(yè)(合計(jì)32家公司)正在訓(xùn)練達(dá)到或者超過GPT-3質(zhì)量的大模型，均有潛力可以形成類似ChatGPT的應(yīng)用規(guī)模。中性假設(shè)20個(gè)類GPT模型下，我們預(yù)計(jì)訓(xùn)練+推理所對(duì)應(yīng)的AI帶來的服務(wù)器市場(chǎng)增量為1456億美元，較現(xiàn)有服務(wù)器市場(chǎng)增幅高達(dá)147%。我們預(yù)計(jì)訓(xùn)練+推理所對(duì)應(yīng)數(shù)通光模塊市場(chǎng)增量為58億美元，較現(xiàn)有光模塊市場(chǎng)增幅高達(dá)116%。目前光模塊的彈性，是基于A100服務(wù)器對(duì)應(yīng)的200G光模塊計(jì)算的結(jié)果，我們認(rèn)為隨著GPU往H100甚至更高升級(jí)，800G光模塊將成為主流，光模塊將有更大的彈性。121技術(shù)與CAPEX周期驅(qū)動(dòng)下，估值有望先于盈利兌現(xiàn)。技術(shù)升級(jí)周期加速+資本開支周期觸底+全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)三重紅利下，預(yù)計(jì)光模塊龍頭將有較大的估值彈性。從光模塊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，技術(shù)迭代和資本開支的周期性波動(dòng)，對(duì)其盈利影響最為突出，而估值則會(huì)提前體現(xiàn)。在2016-2017年的100G技術(shù)升級(jí)、海外云廠商資本開支增速上升階段，中際旭創(chuàng)為代表的國(guó)內(nèi)龍頭公司全球份額提升，市盈率提升到50-60倍。在2019-2020年的400G技術(shù)升級(jí)、海外云廠商資本開支增速上升階段，中際旭創(chuàng)、新易盛共同發(fā)力，預(yù)測(cè)市盈率提升到50-60倍的區(qū)間。我們認(rèn)為，當(dāng)前處在800G技術(shù)加速、海外云廠商資本開支增速觸底階段，2023年下半年-2024年兩個(gè)周期將形成向上共振，預(yù)計(jì)AI大模型帶來的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力比前兩輪更強(qiáng)，且中際旭創(chuàng)、新易盛、天孚通信代表的國(guó)內(nèi)龍頭的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和確定性比前兩輪更強(qiáng)，因此龍頭廠商的預(yù)測(cè)市盈率也有望達(dá)到50-60倍的區(qū)間。當(dāng)前，中際旭創(chuàng)、新易盛、天孚通信、光迅科技對(duì)應(yīng)2023年市盈率(基于中信證券1風(fēng)險(xiǎn)因素：AI相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展不及預(yù)期；800G行業(yè)需求不及預(yù)期；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)超過預(yù)期；技術(shù)路徑變動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；海外宏觀經(jīng)濟(jì)低迷風(fēng)險(xiǎn)；云廠商資本開支不及預(yù)期；地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。1投資建議：我們看好未來AI大模型和應(yīng)用快速發(fā)展對(duì)光模塊行業(yè)的長(zhǎng)期持續(xù)推動(dòng)。建議關(guān)注兩條投資主線(1)客戶覆蓋國(guó)內(nèi)外大型云廠商與AI算力客戶的龍頭公司；(2)在高端產(chǎn)品布局領(lǐng)先的二線龍頭。推薦中際旭創(chuàng)、新易盛、天孚通信、源杰科技、光迅科技，建議關(guān)注劍橋科技、華工科技、聯(lián)特科技、博創(chuàng)科技等。SuperPODSuperPOD：業(yè)界首個(gè)支持任何組織大規(guī)模實(shí)施AI的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案uperPODAI3SuperPODSuperPOD性能在AI訓(xùn)練上具備顯著優(yōu)勢(shì) SuperPODAI訓(xùn)練上具備顯著優(yōu)勢(shì)4SuperPOD配置SuperPOD配置SuperPODSuperPOD結(jié)構(gòu)5SuperPODSuperPOD設(shè)備之間需要大量的互聯(lián)SuperPODSuperPOD務(wù)器端口情況SuperPOD單SU的設(shè)備情況資料來源：英偉達(dá)6個(gè)臺(tái)張臺(tái)臺(tái)臺(tái)70t單個(gè)SU內(nèi)服務(wù)器數(shù)服務(wù)器總數(shù)A0GPU總數(shù)服務(wù)器總價(jià)值量例AOC2000050007光模塊：服務(wù)器價(jià)值量比5.7%4.1%算7硬件設(shè)備需求測(cè)算結(jié)果長(zhǎng)結(jié)果長(zhǎng)GPU數(shù)量LLM帶來的基礎(chǔ)算力需求-預(yù)訓(xùn)練側(cè)LLMLLM)基礎(chǔ)算力需求測(cè)算表-訓(xùn)練側(cè)模型訓(xùn)練階段總算力需求=模型參數(shù)量*訓(xùn)練詞數(shù)*每個(gè)詞的運(yùn)算量訓(xùn)練總計(jì)算量(PF·日)訓(xùn)練總計(jì)算量(PF·日)E9訓(xùn)練詞數(shù)(token)訓(xùn)練總計(jì)算量(flops)型參數(shù)量計(jì)算量語消耗的總計(jì)算次數(shù)66GPT75B型數(shù)量型數(shù)量52GPT75B1.8E+24GPT-41.8E+24證券研究部測(cè)算總算力需求=模型參數(shù)量×訓(xùn)練詞數(shù)×每個(gè)詞運(yùn)算量GPU數(shù)量=總算力需求?GPU算力?計(jì)算用時(shí)GPU量?8(八路服務(wù)器)證券研究部繪制1.GPT-3模型參數(shù)為175億個(gè)，假設(shè)GPT-4參數(shù)規(guī)模類似；2.175億參數(shù)需要對(duì)應(yīng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集詞數(shù)為3000億個(gè)；3.單個(gè)詞數(shù)訓(xùn)練需要消耗的總計(jì)算詞數(shù)為6次；4.A100FP32算力為19.5TFLOPS/s;對(duì)于GPT-3165B而言：8訓(xùn)練15天：需要12436片A100，對(duì)應(yīng)1554臺(tái)8路AI服務(wù)器A8路AI服務(wù)器A8路AI服務(wù)器8資料來源：中信證券研究部測(cè)算GPT-3/GPT-3.5日常算力需求模型參數(shù)預(yù)訓(xùn)練所需詞數(shù)推理成本訓(xùn)練成本每日用戶數(shù)交互量每個(gè)問題平均詞數(shù)總詞數(shù)總TokenFLOPS利用率算力需求A100GPU算力A100GPU需求量8路AI服務(wù)器需求量算據(jù)264000.0028490035613個(gè)個(gè)詞%個(gè)臺(tái)注訓(xùn)練所需詞數(shù)為3000億個(gè)不變理所需計(jì)算量為2次訓(xùn)練所需計(jì)算量為6次不變1億。預(yù)計(jì)未來用戶數(shù)有望上升至每日2億個(gè)計(jì)未來單用戶每日交互量將從目前平均10次提升至30次題詞數(shù)假設(shè)為50詞設(shè)算力利用率為50%h3600s)AFP.5TFLOPSA100GPU需求量=日常交互總算力需求初?A100GPU算力8路AI服務(wù)器需求量=A100總需求量?89全球光模塊規(guī)模(百萬美元)看好全球光模塊、服務(wù)全球光模塊規(guī)模(百萬美元)看好全球光模塊、服務(wù)器、交換機(jī)規(guī)模持續(xù)提升6005004003002000全球交換機(jī)規(guī)模(億美元)YOY40%30%20%10%0%-20%-30%IDC中信證券研究部全球服務(wù)器規(guī)模(億美元)YOY20001800160014001200100080060040020002017201820192020202120222023E2024E2025E35.0%30.0%25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%-5.0%IDC中信證券研究部全球路由器規(guī)模(億美元)YOY20050020162017201820192020202120222023E2024E2025E8.0%6.0%4.0%2.0%0.0%-2.0%-4.0%-6.0%IDC中信證券研究部htcounting基于20個(gè)大模型訓(xùn)基于20個(gè)大模型訓(xùn)練和應(yīng)用的光模塊市場(chǎng)需求測(cè)算假設(shè)2:國(guó)內(nèi)外共有20個(gè)主流廠商和初創(chuàng)企業(yè)可能進(jìn)行類似應(yīng)用訓(xùn)練；設(shè)4:服務(wù)器價(jià)格20萬美元/臺(tái)，交換機(jī)價(jià)格1.2萬美元/臺(tái)，光模塊平均單價(jià)200美元/只模型訓(xùn)練時(shí)間為1個(gè)月光模塊全球市場(chǎng)規(guī)模(億美元)需求量(臺(tái))單價(jià)(萬美元)需求量(臺(tái))投資額(億美元).1%光模塊全球市場(chǎng)規(guī)模(美元)需求量(臺(tái))297單價(jià)(萬美元)需求量(臺(tái))0投資額(億美元)總增量市場(chǎng)(億美元)需求總彈性1456146.7%11430.2%58116.4%算全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)100G2×200G,400G2×400G,800G,1.6T全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)100G2×200G,400G2×400G,800G,1.6T0G周期2016201720182019202020212022E2023E2024E2025E2026E技術(shù)周期+資本開支周期+全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)三重紅利數(shù)數(shù)據(jù)中心光模塊需求量(百萬美元)技技術(shù)周期LightcountingLightcounting券研究部周期亞馬遜(含租賃)臉書同比合計(jì)亞馬遜(含租賃)臉書同比合計(jì)G周期000%oAcaciaAcaciaotonic旭創(chuàng)科技旭創(chuàng)科技o(jì)oWTDNeoPhotonicsSourcePhotonicFinisar科技AcaciaAOIo科技2345234567全球光cacia 海信寬帶 9980.00060.00040.0000000中際旭創(chuàng)新易盛80.00060.00040.0000000中際旭創(chuàng)新易盛00 技術(shù)與CAPEX周期驅(qū)動(dòng)下，估值先于盈利兌現(xiàn)400G周期 x .000x 20.000x x .000x x20.000x X0X .000X 20.000X800G周期感謝您的信任與支持！THANKYOU業(yè)首席分析師)執(zhí)業(yè)證書編號(hào)：S1010520040001)執(zhí)業(yè)證書編號(hào)：S1010522090007賣出賣出相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)跌幅10%以上證券研究報(bào)告2023年4月5日分析師聲明告所表述的具體建議或觀點(diǎn)相聯(lián)系。一般性聲明本研究報(bào)告由中信證券股份有限公司或其附屬機(jī)構(gòu)制作。中信證券股份有限公司及其全球的附屬機(jī)構(gòu)、分支機(jī)構(gòu)及聯(lián)營(yíng)機(jī)構(gòu)(僅就本研究報(bào)告免責(zé)條款而言，不含CLSAgroupofcompanies)，統(tǒng)稱為“中信證券”。本研究報(bào)告對(duì)于收件人而言屬高度機(jī)密，只有收件人才能使用。本研究報(bào)告并非意圖發(fā)送、發(fā)布給在當(dāng)?shù)胤苫虮O(jiān)管規(guī)則下不允許向其發(fā)送、發(fā)布該研究報(bào)告的人員。本研究報(bào)告僅為參考之用，在任何地區(qū)均不應(yīng)被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請(qǐng)。中信證券并不因收件人收到本報(bào)告而視其為中信證券的客戶。本報(bào)告所包含的觀點(diǎn)及建議并未考慮個(gè)別客戶的特殊狀況、目標(biāo)或需要，不應(yīng)被視為對(duì)特定客戶關(guān)于特定證券或金融工具的建議或策略。對(duì)于本報(bào)告中提及的任何證券或金融工具，人須保持自身的獨(dú)立判斷并自行承擔(dān)投資風(fēng)險(xiǎn)。本報(bào)告所載資料的來源被認(rèn)為是可靠的，但中信證券不保證其準(zhǔn)確性或完整性。中信證券并不對(duì)使用本報(bào)告或其所包含的內(nèi)容產(chǎn)生的任何直接或間接損失或與此有關(guān)的其他損失承擔(dān)任何責(zé)任。本報(bào)告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風(fēng)險(xiǎn)，以及不適合所有投資者。本報(bào)告所提及的證券或金融工具的價(jià)格、價(jià)值及收益可跌可升。過往的業(yè)績(jī)并不能代表未來的表現(xiàn)。本報(bào)告所載的資料、觀點(diǎn)及預(yù)測(cè)均反映了中信證券在最初發(fā)布該報(bào)告日期當(dāng)日分析師的判斷，可以在不發(fā)出通知的情況下做出更改，亦可因使用不同假設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)、采用不同觀點(diǎn)和分析方法而與中信證券其它業(yè)務(wù)部門、單位或附屬機(jī)構(gòu)在制作類似的其他材料時(shí)所給出的意見不同或者相反。中信證券并不承擔(dān)提示本報(bào)告的收件人注意該等材料的責(zé)任。中信證券通過信息隔離墻控制中信證券內(nèi)部一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域的信息向中信證券其他領(lǐng)域、單位、集團(tuán)及其他附屬機(jī)構(gòu)的流動(dòng)。負(fù)責(zé)撰寫本報(bào)告的分析師的薪酬部門管理層和中信證券高級(jí)管理層全權(quán)決定。分析師的薪酬不是基于中信證券投資銀行收入而定，但是，分析師的薪酬可能與投行整體收入有關(guān)，其中包括投資銀行、銷售與交易業(yè)務(wù)。若中信證券以外的金融機(jī)構(gòu)發(fā)送本報(bào)告，則由該金融機(jī)構(gòu)為此發(fā)送行為承擔(dān)全部責(zé)任。該機(jī)構(gòu)的客戶應(yīng)聯(lián)系該機(jī)構(gòu)以交易本報(bào)告中提及的證券或要求獲悉更詳細(xì)信息。本報(bào)告不構(gòu)成中信證券向發(fā)送本報(bào)告金融機(jī)構(gòu)之客戶提供的投資建議，中信證券以及不為(前述金融機(jī)構(gòu)之客戶)因使用本報(bào)告或報(bào)告載明的內(nèi)容產(chǎn)生的直接或間接損失承擔(dān)任何責(zé)任。評(píng)級(jí)說明投資建議的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)說明報(bào)告中投資建議所涉及的評(píng)級(jí)分為股票評(píng)級(jí)和行業(yè)評(píng)級(jí)(另有說明的除外)。評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為報(bào)告發(fā)布日后6到12個(gè)月內(nèi)的相對(duì)市場(chǎng)表現(xiàn)，也即：以報(bào)告發(fā)布日后的6到12個(gè)月內(nèi)的公司股價(jià)(或行業(yè)指數(shù))相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)的漲跌幅作為基準(zhǔn)。其中：A股市場(chǎng)以滬深300指數(shù)為基股票評(píng)級(jí)買入相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)漲幅20%以上增持相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)漲幅介于5%~20%之間持有相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)漲幅介于-10%~5%之間準(zhǔn)，新三板市場(chǎng)以三板成指(針對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)讓標(biāo)的)或三板做市指數(shù)(針對(duì)做市轉(zhuǎn)讓標(biāo)的)為基準(zhǔn)；香港市場(chǎng)以摩根士丹利中國(guó)指數(shù)為基準(zhǔn)；美國(guó)市場(chǎng)以納斯達(dá)克綜合指數(shù)或標(biāo)普500指數(shù)為基準(zhǔn)；韓國(guó)市場(chǎng)以科斯達(dá)克指數(shù)或韓國(guó)綜合股價(jià)指數(shù)為基準(zhǔn)。行業(yè)評(píng)級(jí)強(qiáng)于大市相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)漲幅10%以上中性相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)漲幅介于-10%~10%之間弱于大市相對(duì)同期相關(guān)證券市場(chǎng)代表性指數(shù)跌幅10%以上特別聲明告所提到的公司建立或保持顧問、投資銀行或證券服務(wù)關(guān)系，(2)參與或投資本報(bào)告所提到的公司的金融交易，及/或持有其證券或其衍生品或進(jìn)行證券或其衍生品交易，因此，投資者應(yīng)考慮到中信證券可能存在與本研究報(bào)告有潛在利益沖突的風(fēng)險(xiǎn)。本研究報(bào)告涉及具體公司的披露信息，請(qǐng)?jiān)L問/disclosure。法律主體聲明本研究報(bào)告在中華人民共和國(guó)(香港、澳門、臺(tái)灣除外)由中信證券股份有限公司(受中國(guó)證券監(jiān)督管理委員會(huì)監(jiān)管，經(jīng)營(yíng)證券業(yè)務(wù)許可證編號(hào)：Z20374000)分發(fā)。本研究報(bào)告由下列機(jī)構(gòu)代表中信證券在相應(yīng)地區(qū)分發(fā)：在中國(guó)香港由CLSALimited aliaPtyLtdCLSACLSAAmericasLLCCLSASingaporePteLtd.(公司注冊(cè)編號(hào)：198703750W)分發(fā)；在歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)由CLSAEuropeBV分發(fā)；在英國(guó)由CLSA(UK)分發(fā)；在印度由CLSAIndiaPrivateLimited分發(fā)(地址：8/F,DalamalHouse,NarimanPoint,Mumbai400021；電話：+91-22-UMHPLCPTCLSASekuritasIndonesia；在日本由CLSASecuritiesJapanCo.,Ltd.分發(fā)；在韓國(guó)由CLSASecuritiesKoreaLtd.分發(fā)；在馬來西亞由CLSASecuritiesMalaysiaSdnBhd分發(fā)；在菲律賓由CLSAPhilippinesInc.(菲律賓證券交易所及證券投資者保護(hù)基金會(huì)員)分發(fā)；在泰國(guó)由CLSASecurities(Thailand)Limited分發(fā)。針對(duì)不同司法管轄區(qū)的聲明委員會(huì)核發(fā)的經(jīng)營(yíng)證券業(yè)務(wù)許可，中信證券股份有限公司的經(jīng)營(yíng)范圍包括證券投資咨詢業(yè)務(wù)。CLSALimited在香港僅分發(fā)給專業(yè)投資者(《證券及期貨條例》(香港法例第571章)及其下頒布的任何規(guī)則界定的)，不得分發(fā)給零售投資者。就分析或報(bào)告引起的或與分析或報(bào)告有關(guān)的任何事宜，CLSA客戶應(yīng)CLSA(CLSAAmericas,LLC除外)僅向符合美國(guó)《1934年證券交易法》下15a-6規(guī)則界定且CLSAAmericas,LLC提供服務(wù)的“主要美國(guó)機(jī)構(gòu)投資者”分發(fā)。對(duì)身在美國(guó)的任何人士發(fā)送本研究報(bào)告將不被視為對(duì)本報(bào)告中所評(píng)論的證券進(jìn)行交易的建議或?qū)Ρ緢?bào)告中所述任何觀點(diǎn)的背書。任何從中信證券與CLSA獲得本研究報(bào)告的接收者如果希望在美國(guó)交易本報(bào)告中提及的任何證券應(yīng)當(dāng)聯(lián)系CLSAAmericas,LLC(在美國(guó)證券