通信│天风证券研究小组
唐海清、王奕红、康志毅、余芳沁、林竑皓、陈汇丰等
唐海清 / 天风证券研究所党总支书记、副所长、董事总经理、科技行业首席分析师，发改委旗下中咨公司智库专家，武汉市国资委智库专家，深入研究5G/光通信/物联网/云计算/AI/元宇宙等领域。
代表性的报告：
《AI时代算力需求激涌，高速率光模块伴潮而行》
《算力照亮AI不灭的光，卫星燃起海缆不熄的火》
《字节持续推动AI产业布局，重视产业链核心标的》
《AI算力系列之硅光：未来之光，趋势已现》
第一， AIGC推升光模块和光芯片、服务器、GPU等硬件需求。
——算力激增需要互联匹配，带动光模块需求增长。
GPT-1的模型参数量和预训练数据量分别为1.17亿个和5GB，到GPT-3已激增至1750亿个和45TB，预计未来GTP-5的参数量是GTP-3的100倍，需要的计算量则是GTP-3的200到400倍，随着模型不断升级迭代，所需要的数据量也在快速呈倍数增长。根据OpenAI发布的《AI and Compute》分析报告，自2012年以来，AI训练应用的算力需求每3—4个月就会翻倍，且从2012年至今，AI算力增长超过了30万倍。
模型升级迭代的背后是对海量数据的训练和推理，自2012年以来，全球算力需求迎来快速增长，但AI的应用和发展存在“木桶效应”，即算力服务器集群之间的数据交换需要数据中心内部的网络互联做配套，从而激发出对高速率光模块的大量需求，推动光模块行业发展。
2022年3月英伟达推出DGX H100服务器，带动400G、800G光模块配套需求。由于组网方式不同，GPU与光模块用量配比关系较难精确测算，我们以DGX H100服务器集群举例测算：一是在计算网络中，每单片H100对应1.5个800G光模块和0.9个400G光模块；二是在存储网络中，每单片H100对应1.25个400G光模块。假设只考虑以上两种网络场景中对光模块的需求，则每单片H100对应1.5个800G光模块和2.15个400G光模块需求，每单片H100对应大约20个100G光芯片的需求。
——光芯片将进入高速增长期，国产化率空间广阔。
C&C数据显示，2022年全球光芯片市场规模达到175亿元（约合27.2亿美元），同比增长了13.8%，同时预测未来受益于互联网应用、人工智能、机器学习、电信城域网升级、家庭宽带网络升级以及专网专线业务等因素的驱动，2022—2026年间，CAGR（复合年均增长率）仍将保持在10.87%，到2026年，全球光芯片市场规模有望突破300亿元（折合46.9亿美元）。预计2025年前后，机器学习应用的成熟将带来更多的算力网络、数据交换需求，因此，增长比例将进入高速期，光芯片市场规模增速可达18.4%。
我国光芯片企业已基本掌握2.5G及以下速率光芯片的核心技术，10G光芯片方面，2021年国产光芯片占全球比重约为60%，但不同光芯片的国产化情况存在一定差异，性能要求较高、难度较大，如10G VCSEL（垂直腔面发射激光器）和EML激光器芯片等，国产化率不到40%；25G及以上光芯片方面，2021年25G光芯片的国产化率约为20%，但25G以上光芯片的国产化率仍较低，约为5%，供应仍以海外光芯片厂商为主。
——全球数据中心数量、容量持续攀升。
根据Synergy Research Group数据，截至2023年底，全球Hyperscale（超大规模）数据中心数量已增加到992个，并在2024年突破1000个。随着设施数量的增长和平均容量的攀升，Hyperscale数据中心总容量仅用了4年时间就翻了一倍。按照关键IT负载的兆瓦计算，美国占全球的51%，欧洲和中国各占17%和16%。Synergy预测，未来4年，Hyperscale数据中心的总容量有望再次翻倍，且每年将新增120-130个，而生成式AI技术是规模扩大的主要原因。
——AI带来异构计算演进，服务器价值量提升。
异构计算（Heterogeneous Computing）是指使用不同类型指令集和体系架构的计算单元组成系统的计算方式，目前主要包括GPU云服务器、FPGA云服务器和弹性加速计算实例EAIS等。让最适合的专用硬件去服务最适合的业务场景。
在CPU+GPU的异构计算架构中，GPU与CPU通过PCle总线连接协同工作，CPU所在位置称为主机端（host），而GPU所在位置称为设备端（device）。基于“CPU+GPU”的异构计算平台可以优势互补，CPU负责处理逻辑复杂的串行程序，而GPU重点处理数据密集型的并行计算程序，从而发挥最大功效。
从国产算力的机会看，2023年10月15日，中国电信AI算力服务器(2023—2024年)集中采购项目公布候选人，总集采金额超84亿元，其中，国产算力的商业化已经有相当规模。据《IT时报》，基于昇腾910B的大规模智算集群基础设施，已经在全国一些智算中心和电信运营商内部开始测试。同时，国内厂商包括寒武纪、海光等均有望迎来良好发展机遇。
第二，卫星互联网带来地轨卫星发射、地面设备市场增量。
从2019年到2023年，Starlink（星链）发射频率显著提升；Starlink使用人数呈指数型增长。美国已形成商业落地，Starlink服务的应用场景具体可细分为固定场景和移动场景两大类型，每种类型下均有不同网速优先度的服务方案。固定场景中，Residential（家用版）为农村和偏远地区用户提供互联网链接，用于媒体、游戏和一般浏览，网速为50-150Mbps；Business（商用版）为小型办公室、店面和高需求用户提供服务和优先访问，网速为100-200Mbps，更高速度、更低延迟。移动场景中，RV（旅行版）专为旅途中或住在露营车中的用户设计，网速为100-200Mbps；Maritime（海事版）专为船舶设计，包括全天候专门的客户支持，可在极端天气条件下维持互联网链接，网速可达350Mbps。
2021年4月，中国卫星网络集团有限公司（简称“中国星网”）正式成立，卫星互联网作为国家重要战略出现在公众视野，标志着中国卫星互联网踏上了新的征程，也激励着民营商业航天企业砥砺前行。星网向ITU申请频轨数量达上万颗。
2022年初，由我国自主研制的6颗低轨宽带通信卫星正式出厂，这是我国首次批量研制低轨宽带通信卫星，其单星研制成本对比银河航天首发星已下降一半以上。单星设计通信容量超过40Gbps，卫星平均重量约为190Kg。
我们认为有两个核心增量的方向：一是低轨卫星的发射，前有发射计划和对标特斯拉的星链抢占低轨卫星的轨道，主要包括卫星的制造和发射及天线等环节，发射环节目前仍以国家层面主导，类似于SpaceX那样的商业公司，目前国内尚未成熟；二是地面设备的增量市场，地面设备以手机终端为主，还有其他的各种网络终端的信号接收设备，例如华为的mate60、小米手机的卫星通信模块，此类需求有望带来设备放量。
第三，运营商分红派息。
中国移动方面，C端业务基本面持续向好，ARPU（每用户平均收入）值稳步回升，5G渗透率持续提升，智慧家庭业务持续推进。政企市场业务快速成长，5G应用和云业务打开成长空间。分红派息方面，2023年每股中期股息为2.43港元，同比提升10.5%，2023年全年以现金方式分配的利润提升至当年公司股东应占利润的70%以上，持续为股东创造更大价值。
中国电信方面，C端业务基本面持续向好，ARPU值稳步回升，5G渗透率持续成长。B端业务加速成长，产业数字化、5G应用和云业务打开成长空间。分红派息方面，其致力于不断为股东创造新的价值，未来将按照A股发行时的承诺，向股东大会建议2023年度以现金方式分配的利润提升至本年本公司股东应占利润的70%以上。
中国联通方面，经营情况向好，移动ARPU值及5G渗透率持续提升；同时在产业互联网等创新业务上充分发挥网络资源、技术储备等核心优势，推动B端业务持续快速增长。分红派息（A股）方面，经充分考虑公司的良好经营发展，基于控股子公司联通红筹公司继续派发2023年中期股息的决定，董事会建议派发每股中期股息人民币0.0796元（含税），同比预计提升20%，显著高于每股基本盈利10%的增长，股东回报持续提升。
第四，海上风电持续高景气，长期看空间广阔。
全球正积极推动碳减排工作，主要经济体多次召开关于环境保护的会议，联合国大会上，中国提出碳达峰、碳中和战略。BP公司（英国石油）预计可再生新能源应用比例逐渐增加，2050年将达到40%以上，而煤炭、石油等使用减少，包括海上风电在内的清洁能源面临机遇。相较于欧洲21世纪初便开始发展海上风电，我国海上风电发展较晚，但增速较高。
