MarvellAIday，算力需求推动光互联加速迭代

1 行业报告│行业专题研究 请务必阅读报告末页的重要声明 通信 Marvell AI day，算力需求推动光互联加速迭代 ➢ Marvell AI相关业务有望快速增长 Marvell于近日举办AI day投资者交流会，介绍了公司在AI方面的战略布局。FY24年Marvell AI相关业务实现营收5.5亿美元，占整体收入为10%；预计FY25年和FY26年，AI相关业务营收超15亿美元和25亿美元。 ➢ AI推动光互联加速迭代，光互联需求弹性更大 2023年是AI发展的元年，光互联带宽速率从4年翻倍变成2年翻倍。GPT3.0在1000 XPU集群上训练，光模块与XPU比值为2：1；GPT4基于2.5万XPU训练，二者的比值为3：1；模型变大所需的交换机层数增加，二者的比值提升至5：1甚至10:1。AI训练和推理均推动光互联的需求显著增长。AI训练时需要较大的集群，但大的集群数量比较少。AI推理时所需的集群规模大小各异，取决于应用的场景，并需要大量部署以实现商业化。 ➢ Marvell将数据中心内网络连接分为三种 计算单元互联：用于服务器内部XPU的高速连接，传输距离较短，通常基于铜线进行连接，传输协议包括NVLink、Infinity Fabric和PCIe。后端网络：连接数据中心AI服务器，采用IB或以太网协议的光互联。前端网络：用于AI服务器所处理数据的输入及运行结果的输出，AI服务器的CPU通过NIC与其余的服务器、存储和交换机实现太网光互联。 ➢ 有源电缆AEC打开新的成长空间 目前在数据中心内部的短距离传输，主要采用无源铜缆进行连接。链路损耗会随着通道速率提升而增加，数据中心密度的提升也促使客户使用更细的铜缆，也会增加链路损耗。由于机架的大小不变和传输距离确定，为了实现更长距离的传输，需采用带有DSP的有源电缆AEC。Marvell认为AEC市场空间为10亿美元，目前应用比较小众。在25GNRZ调制下，AEC不是客户的优先选择。但当通道速率提升至50G或100G，AEC用量将会大幅提升。 ➢ 硅光方案集成度高 Marvell发布3D硅光引擎 硅光技术具有集成度、低成本、兼容成熟CMOS工艺的优势。在1.6T光模块中，若采用传统的8x200G EML方案，则需要8个EML激光器。在硅光方案下，每4个通道共享一个激光器，只需要两个CW激光器即可。此前在OFC大会上，Marvell发布并现场演示了第一款6.4T的3D硅光引擎，由32个通道组成，单通道速率为200G。传统的小型光模块最多集成8个通道，但通过3D硅光引擎可以实现16通道、32通道，甚至64通道。 ➢ 定制芯片业务新添北美云厂商大客户 Marvell新获得一家北美云厂商大客户（目前已取得四大云厂商中的三家客户），并正在为其设计一款AI加速卡，希望能够在2026年进行生产。 ➢ 投资建议：关注光通信产业链相关标的 AI发展如火如荼，光互联需求的增长弹性较大，与此同时，光互联的升级迭代周期缩短，光通信市场高景气态势有望延续。我们持续推荐光模块光器件领域的投资机会，重点关注核心标的：中际旭创、天孚通信、新易盛。 风险提示：AI产业发展不及预期的风险，资本开支下滑的风险，产品技术迭代不及预期的风险。 证券研究报告 2024年04月21日 投资建议： 强于大市（维持） 上次建议： 强于大市 相对大盘走势 作者 分析师：张宁 执业证书编号：S0590523120003 邮箱：zhangnyj@glsc.com.cn 联系人：李宸 邮箱：lichyj@glsc.com.cn 相关报告 1、《通信：夯实算力基础，助力AI产业发展》2024.04.14 2、《通信：通感一体化助力智慧低空产业发展》2024.04.06 -30%-13%3%20%2023/42023/82023/122024/4通信沪深300 请务必阅读报告末页的重要声明 2 行业报告│行业专题研究 正文目录 1. 本周通信板块表现回顾 .............................................. 3 1.1 本周（04.15-04.19）通信板块走势.............................. 3 1.2 本周市场个股表现 ............................................ 3 2. Marvell AI相关业务有望快速增长 ................................... 4 2.1 AI推动光互联加速迭代 光互联需求弹性更大 ..................... 4 2.2 Marvell将数据中心内网络连接分为三种 ......................... 6 2.3 有源电缆AEC打开新的成长空间 ................................ 7 2.4 硅光方案集成度高 Marvell发布3D硅光引擎 ..................... 8 2.5 定制芯片业务新添北美云厂商大客户 ............................ 9 3. 投资建议：关注光通信产业链相关标的 ............................... 10 4. 风险提示 ........................................................ 10 图表目录 图表1： 本周（04.15-04.19）通信板块走势 .............................. 3 图表2： 本周（04.15-04.19）通信板块市场个股涨跌幅前十 ................. 3 图表3： Marvell AI业务营收情况（单位：美元） ......................... 4 图表4： AI推动光互联发展迭代加速 ..................................... 4 图表5： 光互联增长弹性超过XPU增长弹性 ............................... 5 图表6： AI训练和推理均拉动光互联需求 ................................. 6 图表7： 数据中心内三种网络互联方式 ................................... 7 图表8： 包含DCI互联的网络架构图 ..................................... 7 图表9： 有源电缆AEC有望迎来发展 ..................................... 8 图表10： 硅光方案的集成度更高 ........................................ 9 图表11： Marvell 3D硅光引擎.......................................... 9 图表12： Marvell定制芯片新添北美云厂商大客户 ........................ 10 请务必阅读报告末页的重要声明 3 行业报告│行业专题研究 1. 本周通信板块表现回顾 1.1 本周（04.15-04.19）通信板块走势 本周通信行业指数下跌0.67%，跑输沪深300指数2.57pct，跑输创业板指0.28pct。其中通信设备（申万）下跌1.22%，通信服务（申万）上涨0.39%。同期沪深300指数上涨1.89%，创业板指下跌0.39%。 图表1：本周（04.15-04.19）通信板块走势 资料来源：iFind，国联证券研究所 1.2 本周市场个股表现 本周通信板块涨幅靠前的个股有朗特智能、广哈通信、亿联网络等；跌幅靠前的个股有ST鹏博士、信音电子、朗威股份。 图表2：本周（04.15-04.19）通信板块市场个股涨跌幅前十 涨幅前十 跌幅前十 证券代码 证券简称 周涨跌幅 证券代码 证券简称 周涨跌幅 300916.SZ 朗特智能 21.40% 600804.SH ST鹏博士 -22.43% 300711.SZ 广哈通信 15.84% 301329.SZ 信音电子 -17.71% 300628.SZ 亿联网络 12.96% 301202.SZ 朗威股份 -17.42% 688568.SH 中科星图 11.18% 002313.SZ 日海智能 -17.28% 300570.SZ 太辰光 10.37% 002231.SZ 奥维通信 -16.89% 300017.SZ 网宿科技 9.45% 000836.SZ 富通信息 -16.85% 603236.SH 移远通信 8.77% 002796.SZ 世嘉科技 -16.59% 300590.SZ 移为通信 8.49% 688668.SH 鼎通科技 -15.84% 688498.SH 源杰科技 8.06% 001339.SZ 智微智能 -15.28% 688099.SH 晶晨股份 7.40% 688609.SH 九联科技 -15.26% 资料来源：iFind，国联证券研究所 -60%-40%-20%0%20%40%60%80%2022-06-202022-07-202022-08-202022-09-202022-10-202022-11-202022-12-202023-01-202023-02-202023-03-202023-04-202023-05-202023-06-202023-07-202023-08-202023-09-202023-10-202023-11-202023-12-202024-01-202024-02-202024-03-20通信指数（申万）通信设备（申万）通信服务（申万）沪深300创业板指 请务必阅读报告末页的重要声明 4 行业报告│行业专题研究 2. Marvell AI相关业务有望快速增长 Marvell于近日举办AI day投资者交流会，介绍了公司在AI方面的战略布局。FY24年Marvell AI相关业务实现营收5.5亿美元，占公司整体业务收入10%；预计FY25年AI相关业务营收超15亿美元，同比增长173%，FY26年AI相关业务营收超25亿美元，同比增长67%。 图表3：Marvell AI业务营收情况（单位：美元） 资料来源：Marvell《Accelerated Infrastructure for the AI Era》，国联证券研究所 2.1 AI推动光互联加速迭代 光互联需求弹性更大 AI加速光互联的迭代发展，带宽速率每两年翻倍。2023年是AI发展的元年，AI应用对算力基础设施性能的更高要求使得光互联技术带宽速率升级加快，从之前的4年翻倍变成2年翻倍。 图表4：AI推动光互联发展迭代加速 资料来源：Marvell《Accelerated Infrastructure for the AI Era》，国联证券研究所 请务必阅读报告末页的重要声明 5 行业报告│行业专题研究 AI大规模集群带来更多的光互联需求，光模块与XPU的比值有望持续提升。GPT3.0在1000 XPU集群上训练，对应2000个光互连（光模块与XPU比值为2：1）；而GPT4基于2.5万XPU集群上训练，但是需要的光互连数量提升至了7.5万个（光模块与XPU比值为3：1）；随着模型变大，10万卡的集群可能需要五层交换机，对应50万个光互连（光模块与XPU比值为5：1）；若采用100万的XPU集群，则需要十层交换机，对应1000万个光互联（光模块与XPU比值为10：1）。在AI集群中，光互连需求增长的弹性会比XPU更大。 图表5：光互联增长弹性超过XPU增长弹性 资料来源：Marvell《Accelerated Infrastructure for the