中航證券：算力時(shí)代傳統(tǒng)光模塊功耗制約凸顯 CPO降本增效迎發(fā)展良機(jī)

  ICC訊  中航證券發(fā)布研究報(bào)告稱，共封裝光學(xué)(CPO，co-packagd optics)是一種新型的光電子集成技術(shù)，它將激光器、調(diào)制器、光接收器等光學(xué)器件封裝在芯片級(jí)別上，直接與芯片內(nèi)的電路相集成，借助光互連以提高通信系統(tǒng)的性能和功率效率。根據(jù)CIR的市場(chǎng)報(bào)告，在CPO發(fā)展之初的2023年超大型數(shù)據(jù)中心CPO設(shè)備收入將占CPO市場(chǎng)總收入80%，因此CPO的部署將在很大程度上受到數(shù)據(jù)中心交換速率的推動(dòng)。預(yù)計(jì)2027年CPO整體市場(chǎng)收入將達(dá)到54億美元，而其上游CPO光學(xué)組件銷售收入有望在2025年超過(guò)13億美元，到2028年進(jìn)一步增長(zhǎng)至27億美元。

  標(biāo)的上，該行建議關(guān)注：(1)探索硅光技術(shù)的國(guó)產(chǎn)光芯片IDM廠商：長(zhǎng)光華芯(688048.SH)、源杰科技(688498.SH)、仕佳光子(688313.SH)：(2)硅光芯片集成高速光引擎、硅光器件等項(xiàng)目在研廠商：天孚通信(300394.SZ);(3)硅光領(lǐng)域布局的光模塊廠商：中際旭創(chuàng)(300308.SZ)、新易盛(300502.SZ)、光迅科技(002281.SZ)等。

  ▍中航證券主要觀點(diǎn)如下：

  CPO作為新一代的光電子集成技術(shù)，得到全球科技巨頭廣泛的關(guān)注與布局。

  共封裝光學(xué)(CPO，co-packagd optics)是一種新型的光電子集成技術(shù)，它將激光器、調(diào)制器、光接收器等光學(xué)器件封裝在芯片級(jí)別上，直接與芯片內(nèi)的電路相集成，借助光互連以提高通信系統(tǒng)的性能和功率效率。

  在今年剛剛召開(kāi)的光纖通信會(huì)議(OFC)會(huì)議上，CPO技術(shù)路線成為一大熱點(diǎn)，博通、Marvell介紹了各自采用共封裝光學(xué)技術(shù)的51.2Tbps的交換機(jī)芯片，思科也展示了其CPO技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可行性原理。

  目前，亞馬遜AWS、微軟、Meta、谷歌等云計(jì)算巨頭，思科、博通、Marvell、IBM、英特爾、英偉達(dá)、AMD、臺(tái)積電、格芯、Ranovus等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備龍頭及芯片龍頭，均在前瞻性地布局CPO相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品，并推進(jìn)CPO標(biāo)準(zhǔn)化工作。

  算力時(shí)代傳統(tǒng)可插拔光模塊功耗制約凸顯，CPO降本增效迎發(fā)展良機(jī)。

  如今大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等復(fù)雜應(yīng)用需求的發(fā)展，正不斷提高對(duì)數(shù)據(jù)中心中數(shù)據(jù)傳輸速率的要求。

  諸如谷歌、Meta、亞馬遜、微軟或阿里巴巴等計(jì)算巨頭數(shù)萬(wàn)臺(tái)交換機(jī)的部署，正在推動(dòng)數(shù)據(jù)速率從IOOGbE向400GbE和800GbE更高速的數(shù)據(jù)鏈路的方向發(fā)展，通過(guò)銅纜傳輸數(shù)據(jù)的功耗攀升日漸成為傳統(tǒng)可插拔光模塊所面臨的最大挑戰(zhàn)。而CPO技術(shù)路徑通過(guò)減少能量轉(zhuǎn)換的步驟，從而降低功耗。

  與傳統(tǒng)的光模塊相比，CPO在相同數(shù)據(jù)傳輸速率下可以減少約50%的功耗，將有效解決高速高密度互連傳輸場(chǎng)景下，電互連受能耗限制難以大幅提升數(shù)據(jù)傳輸能力的問(wèn)題。

  與此同時(shí)，相較傳統(tǒng)以III-V材料為基礎(chǔ)的光技術(shù)，CPO主要采用硅光技術(shù)具備的成本、尺寸等優(yōu)勢(shì)，為CPO技術(shù)路徑的成功應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

  數(shù)據(jù)中心中人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)流量為CPO主要驅(qū)動(dòng)力，2027年整體市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)54億美元。

  根據(jù)CIR的市場(chǎng)報(bào)告，在CPO發(fā)展之初的2023年超大型數(shù)據(jù)中心CPO設(shè)備收入將占CPO市場(chǎng)總收入80%，因此CPO的部署將在很大程度上受到數(shù)據(jù)中心交換速率的推動(dòng)。CIR認(rèn)為交換速率將在2025年達(dá)到102.4Tbps時(shí)代，屆時(shí)可插拔收發(fā)器將被逐漸淘汰。

  除近期ChatGPT掀起的人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)熱潮驅(qū)動(dòng)外，同樣具有低延遲、高數(shù)據(jù)速率需求的VR和AR，未來(lái)也有助于激發(fā)CPO需求，預(yù)計(jì)2027年CPO整體市場(chǎng)收入將達(dá)到54億美元，而其上游CPO光學(xué)組件銷售收入有望在2025年超過(guò)13億美元，到2028年進(jìn)一步增長(zhǎng)至27億美元。