AI算力的三个重要新见解

回顾此前，海内外对算力集群的研究建立在一个假设之上，即在网络架构收敛比不变的基础上，互联（包括铜方案和光方案）需求与GPU数量基本呈现线性关系。我们注意到，美满电子（北美ASIC与网络巨头）于近期开展的《Accelerated Infrastructure for the AI Era》演讲中，给出了三个或影响光通信估值水平的新观点。 1.光互联TAM增速将高于GPU增速。此前市场普遍认为，在网络架构层数及收敛比不变的情况下，线缆连接需求与集群中GPU的数量保持一定的线性关系。Marvell从搭建网络架构的实践中总结： GPT-3使用1000个GPU的集群训练，使用了约2000个光互联（我们认为是指2000只光模块），GPU：光模块=1：2； GPT-4使用2.5万个GPU的集群训练，使用三层网络架构，光模块数量达到7.5万个，GPU：光模块=1：3； 未来的集群将有10万个GPU，网络层数可能增加至五层，光模块需求量或达到50万只，GPU：光模块=1：5。 未来的百万集群互联，GPU：光模块或达到1：10。 2.AI算力是全新的、高能耗的、庞大的新基建，电力需求是普算的10倍。美满电子认为，世界上现有的数据中心典型功耗为32MW，且分布在人口稠密的地区，而AI集群能耗可达1000MW，因此，新建AI集群会采用分布式选址；如此高能耗的集群，也会为温控系统施加压力。我们认为，未来有望明显地看到AI算力建设对电力设备和服务器温控的拉动。 3.分布式集群，促进中、远距离DCI需求。DCI可以分为两类，一是距离较远（如数千公里）的数据中心互联，另一种则是同一园区内若干个小集群的互联（2-20公里），从成本、功耗的角度考虑，相干光是有效解决方案。我们认为，应重视AI算力集群对“相干下沉”的促进。 对于光通信板块的年报、一季报，我们认为应重点关注具有业绩兑现潜力的个股，在2023年，旭创、新易盛、天孚通信、沪电股份等龙头企业顺利通过第一次“考试”，2024年，我们有望看到“第二梯队”的佼佼者迎来业绩的渐次释放，包括腾景科技、太辰光等。 算力—— 光通信：中际旭创、新易盛、天孚通信、太辰光、腾景科技、光库科技、光迅科技、德科立、联特科技、华工科技、源杰科技、剑桥科技、铭普光磁。算力调优/调度/租赁：恒为科技、思特奇、中科金财、东方材料、博睿数据、中科曙光、中国移动、中国联通、中国电信。算力设备：中兴通讯、紫光股份、锐捷网络、盛科通信、菲菱科思、工业富联、沪电股份、寒武纪。液冷：英维克、申菱环境、高澜股份、佳力图。边缘算力承载平台：美格智能、广和通、移远通信。卫星通信：中国卫通、中国卫星、震有科技、华力创通、电科芯片、海格通信。 数据要素—— 运营商：中国电信、中国移动、中国联通。数据可视化：浩瀚深度、恒为科技、中新赛克。BOSS系统：亚信科技、天源迪科、东方国信。 风险提示：AI发展不及预期，算力需求不及预期，市场竞争风险。 重点标的 股票代码 1.投资策略：光通信渐次释放业绩 本周建议关注： 算力—— 光通信：中际旭创、新易盛、天孚通信、太辰光、腾景科技、光库科技、光迅科技、德科立、联特科技、华工科技、源杰科技、剑桥科技、铭普光磁。 算力调优/调度/租赁：恒为科技、思特奇、中科金财、东方材料、博睿数据、中科曙光、中国移动、中国联通、中国电信。 算力设备：中兴通讯、紫光股份、锐捷网络、盛科通信、菲菱科思、工业富联、沪电股份、寒武纪。 云算力：光环新网、奥飞数据、数据港、润泽科技、科华数据。 液冷：英维克、申菱环境、高澜股份、佳力图。 边缘算力承载平台：美格智能、广和通、移远通信。 卫星通信：三大运营商、中国卫通、中国卫星、震有科技、华力创通、电科芯片、海格通信。 数据要素—— 运营商：中国电信、中国移动、中国联通。 数据可视化：浩瀚深度、恒为科技、中新赛克。 BOSS系统：亚信科技、天源迪科、东方国信。 本周观点变化： 中际旭创、新易盛、天孚通信等龙头自2023年以来，业绩已经通过了最初步的“考验”，尤其是中际旭创，显著受益于800G放量，而天孚、新易盛也逐渐跟上。接下来，诸多“第二梯队”的光通信个股亦有望渐次释放业绩。归其原因，是由于海外算力需求被持续验证，以及需求的外溢效应，光通信行业内部，出现多种光连接新方案，诸如LPO、薄膜铌酸锂等。在年报、一季报即将披露的当下，我们建议关注光通信龙头“易中天”的同时，亦要把握太辰光、源杰科技、腾景科技、光库科技、联特科技、德科立等个股的业绩逐步释放的投资机会。 2.行情回顾：通信板块下跌，光通信表现最佳 本周（2024年4月8日-2024年4月12日）大盘收于3019点。各行情指标从好到坏依次为：上证综指>沪深300>万得全A（除金融，石油石化）>万得全A>中小板综>创业板综。通信板块下跌，表现劣于大盘。 图表1：通信板块下跌，细分板块中光通信表现相对最优 从细分行业指数看，光通信上涨2.4%，运营商、量子通信、通信设备、移动互联、物联网、云计算、区块链、卫星通信导航分别下跌3.2%、3.5%、4.1%、5.0%、5.6%、5.9%、6.9%、10.2%，表现劣于通信行业平均水平。 本周受益AI算力概念，天孚通信上涨9.25%，领涨板块。受益公司重组，ST迪威迅上涨6.60%，受益流动性涌入，*ST同达上涨5.53%，受益低空经济概念，迅游科技上涨3.79%，受益业绩超预期，亿联网络上涨3.16%。 图表2：本周天孚通信领涨通信行业 3.周专题：算力的三个重要新见解 回顾此前，海内外对算力集群的研究建立在一个假设之上，即在网络架构收敛比不变的基础上，互联（包括铜方案和光方案）需求与GPU数量呈现线性关系。我们注意到，美满电子（北美ASIC与网络巨头）于近期开展的《Accelerated Infrastructurefor the AI Era》演讲中，给出了三个或影响光通信估值水平的新观点。 1.光互联TAM增速将高于GPU增速。此前市场普遍认为，在网络架构层数及收敛比不变的情况下，线缆连接需求与集群中GPU的数量保持一定的线性关系。Marvell从搭建网络架构的实践中总结道： GPT-3使用1000个GPU的集群训练，使用了约2000个光互联（我们认为是指2000只光模块），GPU：光模块=1：2； GPT-4使用2.5万个GPU的集群训练，使用三层网络架构，光模块数量达到7.5万个，GPU：光模块=1：3； 未来的集群将有10万个GPU，网络层数可能增加至5层，光模块需求量或达到50万只，GPU：光模块=1：5。 未来的百万集群互联，GPU：光模块或达到1：10。 2.AI算力是全新的、高能耗的、庞大的新基建，电力需求是普算的10倍。Marvell认为，世界上现有的数据中心典型功耗为32MW，且分布在人口稠密的地区，而AI集群能耗可达1000MW，因此，新建AI集群会采用分布式选址；如此高能耗的集群，也会为温控系统施加压力。我们认为，未来有望明显地看到AI算力建设对电力设备和服务器温控的拉动。 3.分布式集群，促进中、远距离DCI需求。DCI可以分为两类，一是距离较远（如数千公里）的数据中心互联，另一种则是同一园区内若干个小集群的互联（2-20公里），从成本、功耗的角度考虑，相干光是有效解决方案。我们认为，应重视AI算力集群对“相干下沉”的促进。 图表3：DCI、有源铜缆、数据中心内部光互联的市场规模及增速 对于光通信板块的年报、一季报，我们认为应重点关注具有业绩兑现潜力的个股，在2023年，旭创、新易盛、天孚通信、沪电股份等龙头企业顺利通过第一次“考试”，2024年，我们有望看到“第二梯队”的佼佼者迎来业绩的渐次放量。 4.中国信通院：网络大模型是迈向L4高阶自智的关键 C114讯在“2024年云网智联大会”主论坛上，中国信通院总工程师、CCSA TC610推委会主席敖立表示，自智网络是IT、 Ct 技术的技术交汇节点，也是人工智能、大模型等新技术在网络上应用的重要方向，是牵引信息通信业智能升级的关键抓手。自智网络自提出之后，在全球已基本达成了产业共识，成为全球运营商网络数字化转型的重要方向。 网络大模型是迈向L4的关键使能技术 L4高阶自智需要技术实现关键突破，网络大模型是迈向L4的关键使能技术。自智网络L4提出5个更高要求，与L3比，从执行、感知、分析、决策、意图、适用性方面有很大的区别。 分析方面，L4需要有更广泛更高准确度，如隐患预测、故障定位等；决策方面需有自动生成相关推荐方案，保证推荐方案能100%安全可信；意图或体验方面，需有更强大的意图理解和转译的能力，更好的人机/机器交互的友好能力；适用性方面，场景更多更复杂，需要自智能力，使人工智能的大模型快速泛化并持续演进；自智闭环方面，L4能打通“感知、分析、决策、执行”闭环，实现端到端的自智能力。 而满足这些需求需要在L4大模型的技术方面满足L4级高到极的自智网络的需求。包括五方面： 一是多模态融合感知能力，希望海量异构数据、千亿级参数能极大提升模型精度上限； 二是特有的内容生成能力，快速生成报表、分析报告等，还能生成各种推荐方案；三是能让意图驱动目标成为现实，更友好人机交互/机机交互等；四是预训练+微调的模型训练，让大模型具有更强大的泛化、快速训练、持续演进能力；五是通过大模型调度、控制多个模型协同，共同完成复杂任务。 同时，需推动网络大模型融入“规建维优营”全流程，加速网络智能化转型。规建方面，包括网络容量规划、仿真，工程的验收测试；维护方面，现场装维数字助理、预测性维护能让点亮哑资源，配置仿真、意图化配置；运营服务方面，精准推荐/投诉拦截前移，相关的专属服务、自主服务、预测和个性服务；管理方面，节能协同，包括资源利用率提升等各方面，网络大模型将来都大有前途。 我们认为，自智网络的发展是中国信息通信业智能升级的重要方向，其在全球范围内的共识和应用前景广阔，中国在自智网络标准体系建设、网络大模型技术创新、网络与算力一体化运营、网络开放和API赋能等方面的积极进展，不仅推动了全球运营商网络数字化转型，也为数字经济的高质量发展提供了坚实支撑，信通院与产业伙伴的紧密合作将进一步加速自智网络产业生态的繁荣发展，为实体经济的数字化转型提供强有力的支持。 5.GSE技术产业生态加速推进PHYSec为智算中心网络保驾护航 C114讯在本周举行的“2024年云网智联大会”上，中国移动研究院基础网络技术研究所副所长程伟强应邀发言，详细介绍了全调度以太网（GSE）技术与产业的最新发展情况，并对最新发布的《新型智算中心以太网物理层安全（PHYSec）架构白皮书》进行了解读。 GSE取得重大进展：产业推广与技术体系齐头并进 2023年8月，于中国算力大会期间正式启动GSE推进计划；9月，在中国网络大会期间，发布业界首款GSE原型系统；11月，ODCC冬季全会GSE特设组成立及第一次工作会议。今年2月，完成锐捷、中兴通讯GSE设备互联互通测试。截至目前，已经有将近50家成员单位在快速推动GSE发展，其中包括全球主流运营商、云服务提供商、芯片商、设备商、测试仪表商、软件集成商等，成为与UEC（超级以太网联盟）平齐的智算中心解决方案推进组织。 创新PHYSec架构：为智算中心网络保驾护航 当前，智算中心以数据为资源，利用强大算力驱动AI大模型对数据进行深度加工，产生各种智慧计算能力，以云服务形式提供给组织及个人。在此过程中，涉及大量数据资源在入算、算内和算间网络场景的处理和传递，此如何保障数据安全将是智算中心发展的核心问题。 现有的安全加密机制虽然可以提供不同网络层级的数据安全防护，但无法同时满足上述关键能力需求。有鉴于此，中国移动联合业界合作伙伴提出以太网物理层安全（PHYSec）技术架构，通过在以太网物理层对比特流进行加解密来保护所有上层协议，通过掩盖流量特征解决流量分析攻击带来的安全威胁，同时实现低时延、低开