2024年天孚通信研究報(bào)告：光器件平臺型龍頭-光引擎構(gòu)建第二成長曲線

2024年天孚通信研究報(bào)告：光器件平臺型龍頭_光引擎構(gòu)建第二成長曲線一、平臺型光器件供應(yīng)商，盈利能力穩(wěn)定營收逐漸增長1.1無源光器件起家，形成光器件整體解決方案和先進(jìn)光學(xué)封裝兩大核心業(yè)務(wù)公司是業(yè)界領(lǐng)先的光器件整體解決方案提供商和先進(jìn)光學(xué)封裝制造服務(wù)商（OMS），產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于光通信、激光雷達(dá)、生物光子學(xué)等領(lǐng)域。公司成立于2005年，歷經(jīng)多年的自主研發(fā)和外延并購，在精密陶瓷、工程塑料、復(fù)合金屬、光學(xué)玻璃等基礎(chǔ)材料領(lǐng)域積累了多項(xiàng)全球領(lǐng)先的核心工藝技術(shù)，為全球客戶提供多種垂直整合一站式產(chǎn)品解決方案。公司已形成兩大核心業(yè)務(wù)板塊，分別是以十六條產(chǎn)品線為支撐的光器件整體解決方案業(yè)務(wù)和先進(jìn)光學(xué)封裝業(yè)務(wù)。公司致力于成為全球領(lǐng)先的光器件企業(yè)，已完成以蘇州和新加坡為全球雙總部，日本、深圳、蘇州為研發(fā)中心，美國、新加坡、香港、深圳、武漢為銷售分支，江西和泰國（建設(shè)中）雙生產(chǎn)基地為量產(chǎn)基地的全球網(wǎng)狀布局。23年起公司受益AI發(fā)展實(shí)現(xiàn)業(yè)績高增長，24Q1延續(xù)了高增長態(tài)勢。公司深耕光通信領(lǐng)域，在光器件領(lǐng)域持續(xù)橫向拓展。公司以光無源器件起家，在無源器件品類拓展的過程中積累了波分復(fù)用耦合技術(shù)、FAU光纖陣列設(shè)計(jì)制造技術(shù)、TO-CAN/BOX芯片封測技術(shù)、并行光學(xué)設(shè)計(jì)制造技術(shù)、光學(xué)元件鍍膜技術(shù)、納米級精密模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、金屬材料微米級制造技術(shù)、陶瓷材料成型燒結(jié)技術(shù)、PLC芯片加工測試等技術(shù)平臺。經(jīng)過近二十年的內(nèi)生和外延，公司已基本實(shí)現(xiàn)光模塊所需無源光器件全覆蓋。目前公司依托自有的十六條無源器件產(chǎn)品線，形成了八大光器件解決方案，為客戶提供光器件垂直整合一站式產(chǎn)品解決方案，廣泛應(yīng)用于電信、數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)等不同應(yīng)用場景。同時(shí)，公司依托現(xiàn)有成熟的光通信行業(yè)光器件研發(fā)平臺，擴(kuò)展為下游激光雷達(dá)、醫(yī)療檢測等客戶提供配套基礎(chǔ)元件產(chǎn)品和集成器件產(chǎn)品。公司股權(quán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，鄒支農(nóng)、歐洋夫婦為公司實(shí)控人。鄒支農(nóng)先生為現(xiàn)任公司董事長、總工程師，歐洋女士為現(xiàn)任公司董事、總經(jīng)理。截至2024年4月24日，公司前三大股東為蘇州天孚仁和投資管理有限公司（38.11%）、朱國棟（8.92%）、香港中央結(jié)算有限公司（4.41%），鄒支農(nóng)、歐洋夫婦與其子女（一致行動(dòng)人）合計(jì)持有天孚仁和100%的股權(quán)。實(shí)行股權(quán)激勵(lì)綁定高管與員工，高目標(biāo)彰顯增長信心。為健全公司長效激勵(lì)約束機(jī)制，吸引和留住專業(yè)技術(shù)人員及核心骨干人員，公司于2023年11月13日發(fā)布公告擬實(shí)施2023年股權(quán)激勵(lì)計(jì)劃，以期充分調(diào)動(dòng)員工積極性和創(chuàng)造性，有效提升核心團(tuán)隊(duì)凝聚力和企業(yè)核心競爭力，將股東、公司和核心團(tuán)隊(duì)三方利益結(jié)合在一起。本次激勵(lì)計(jì)劃擬授予激勵(lì)限制性股票數(shù)量300萬股，擬授予價(jià)格為39.66元/股，擬激勵(lì)對象合計(jì)400人，約占公司2022年底員工數(shù)2861人的13.98%。本次股權(quán)激勵(lì)業(yè)績考核指標(biāo)以2022年?duì)I收或凈利潤為基準(zhǔn)，2024-2026年的營收增長率不低于120%/175%/238%；凈利潤增長率不低于100%/130%/165%。1.2公司經(jīng)營情況穩(wěn)健，產(chǎn)品拓展推動(dòng)營收逐年增長AI趨勢拉動(dòng)行業(yè)需求增長，公司營收實(shí)現(xiàn)快速增長。2018-2022年，公司營收從4.43億元穩(wěn)健成長到11.96億元，CAGR達(dá)21.97%。2023年公司實(shí)現(xiàn)營收19.39億元，同比增長62.04%。24Q1公司實(shí)現(xiàn)營收7.32億元，同比增長154.95%。從23Q2開始，公司季度營收增速實(shí)現(xiàn)大幅增長，23Q2-24Q1營收分別同增27.97%、73.62%、138.78%、154.95%，營收體量以及增速均大幅提高，主要?dú)w因于2023年起AI的快速發(fā)展，尤其是ChatGPT等大模型的出現(xiàn)，帶動(dòng)算力需求爆發(fā)，全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)拉動(dòng)高速光器件產(chǎn)品需求持續(xù)穩(wěn)定增長，尤其是對公司有源及無源高速率產(chǎn)品需求的增長更快，帶來公司收入同比高增。公司營收結(jié)構(gòu)逐漸改善，光有源器件成為新增長極。公司2023年實(shí)現(xiàn)營收19.39億元，同比增長62.04%，其中光有源器件營收為7.46億元，占比為38.48%，光無源器件營收為11.83億元，占比為61.04%。從公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，2017-2021年變化幅度較小，2021-2023年光有源器件份額迅速提升，占比由2021年的8.23%提升到38.48%，2022-2023年光有源器件營收分別同增156.24%、242.52%，給公司業(yè)績增長帶來較大貢獻(xiàn)。光有源器件是指能實(shí)現(xiàn)光電信號轉(zhuǎn)換功能的器件，目前包括TO封裝、OSA高速率光器件、高速光引擎等產(chǎn)品。光有源器件營收快速增長歸因于1）伴隨著行業(yè)技術(shù)迭代和產(chǎn)品升級，終端需求逐漸釋放，客戶端對公司光有源器件需求上升。2）光有源器件產(chǎn)品集成度較高，所需外購物料金額較大，因此本身價(jià)格更高。量價(jià)齊升使光有源器件成為公司營收新增長點(diǎn)。公司盈利能力穩(wěn)中有升，凈利潤高速成長。2017-2022年，公司歸母凈利潤從1.11億元穩(wěn)健成長到4.03億元，CAGR達(dá)23.97%。2023年公司實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤7.30億元，同比增長81.14%。24Q1實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤2.79億元，同比增長202.68%。凈利潤高速增長主要?dú)w因于2023年起AI和人工智能新技術(shù)的應(yīng)用，海外和國內(nèi)市場高速光模塊需求展現(xiàn)高景氣度，帶動(dòng)公司凈利潤快速增長。為滿足旺盛的市場需求，泰國基地預(yù)計(jì)于今年5月份試生產(chǎn)，未來隨著產(chǎn)能逐漸釋放，將持續(xù)賦能公司凈利潤增長。公司毛利率穩(wěn)中有升，且高于行業(yè)內(nèi)可比公司。2023年公司綜合毛利率達(dá)到54.30%，同比增加2.68pct。其中，光無源器件毛利率為60.25%，同比增加5.24pct；光有源器件毛利率為44.77%，同比增加8.02pct。24Q1公司綜合毛利率達(dá)到54.30%，同比增加4.09pct。毛利率的提升主要?dú)w因于1）公司訂單飽滿，產(chǎn)能利用率持續(xù)提升，毛利率得到改善。2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化，受益于AI趨勢，高毛利的高速率產(chǎn)品市場需求相對增加，帶動(dòng)公司綜合毛利率提升。同期，公司毛利率高于行業(yè)內(nèi)可比公司平均水平，主要系公司位于光通信產(chǎn)業(yè)鏈上游。公司營收規(guī)模位于可比公司中游，但營收增速處于行業(yè)前列。受益AI趨勢以及算力需求增加，全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)對高速光器件產(chǎn)品需求持續(xù)增長，光模塊/光引擎供應(yīng)商為直接受益環(huán)節(jié)，例如公司、中際旭創(chuàng)、新易盛等營收體量實(shí)現(xiàn)較大增長，同比增速位于行業(yè)前列。公司作為國內(nèi)稀缺的平臺型光器件一站式解決方案提供商，2023年前五大客戶銷售占比81.64%，其中公司第一大客戶Fabrinet占年度銷售總額比例53.61%，銷售總額達(dá)10.39億元，海外市場大客戶貢獻(xiàn)高銷售額。同時(shí)，公司400G、800G用光器件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模批量交付，有源光器件占比不斷提升。公司研發(fā)費(fèi)用率位于行業(yè)靠前水平且相對穩(wěn)定。公司2023年研發(fā)費(fèi)用為1.43億元，同比增加16.74%，在營業(yè)收入中的占比為7.39%，同期可比公司平均研發(fā)費(fèi)用率為8.73%。24Q1研發(fā)費(fèi)用為0.52億元，同比增長68.02%，在當(dāng)期營業(yè)收入占比為7.16%。公司2023年末研發(fā)人員數(shù)量為464人，同比增長3.34%。公司的研發(fā)費(fèi)用將用于持續(xù)推進(jìn)高速率有源產(chǎn)品的開發(fā)工作，用于高速率產(chǎn)品的新技術(shù)預(yù)研，也用于提前布局1.6T、硅光技術(shù)路線的光器件等產(chǎn)品。公司持續(xù)降本增效，各項(xiàng)費(fèi)用率穩(wěn)中有降。2023年公司銷售費(fèi)用率為0.94%，減少0.56pct，管理費(fèi)用率為4.26%，減少0.97pct，財(cái)務(wù)費(fèi)用率為-3.04%，同比下降1.36pct。各項(xiàng)費(fèi)用占營業(yè)收入比重降低，公司持續(xù)提高管理運(yùn)營效率，進(jìn)一步提升公司的盈利能力和毛利率水平。二、AI驅(qū)動(dòng)需求爆發(fā)，光引擎成為業(yè)績新增長極2.1光通信逐漸成為主流傳輸方式，公司位于產(chǎn)業(yè)鏈上游受益于全球數(shù)據(jù)量快速增長，光通信逐漸崛起。在全球信息和數(shù)據(jù)互聯(lián)快速成長的背景下，終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量每隔幾年就實(shí)現(xiàn)翻倍增長，當(dāng)前的基礎(chǔ)電子通訊架構(gòu)漸漸無法滿足海量數(shù)據(jù)的傳輸需求，光電信息技術(shù)逐步崛起。光通信是以光信號為信息載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)，光模塊實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換，將信息以光信號的形式進(jìn)行信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。光通信系統(tǒng)具有信道帶寬極寬、傳輸容量大、中繼距離長、抗干擾好等優(yōu)點(diǎn)?；镜墓馔ㄐ畔到y(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、通信通道和光接收機(jī)三部分組成。光發(fā)射機(jī)將電信號轉(zhuǎn)換成激光信號，然后調(diào)制激光器發(fā)出的激光束形成光信號，并將得到的光信號通過光纖傳遞，然后光接收機(jī)將光纖輸出端接收到的光信號轉(zhuǎn)換成原始的電信號。公司位于光通信產(chǎn)業(yè)鏈上游，產(chǎn)品覆蓋光組件和光器件。從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，光芯片、電芯片、結(jié)構(gòu)件、輔料等基礎(chǔ)構(gòu)建構(gòu)成光通信產(chǎn)業(yè)上游，產(chǎn)業(yè)中游為光組件與光模塊，產(chǎn)業(yè)下游組裝成系統(tǒng)設(shè)備，最終應(yīng)用于電信市場，如光纖接入、4G/5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)廠商數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。光模塊為光通信中實(shí)現(xiàn)光信號、電信號互相轉(zhuǎn)換的核心元器件。光模塊主要由光芯片、電芯片、光組件和其他結(jié)構(gòu)件所構(gòu)成，其中上游光器件元件為光模塊成本中的主要部分。在光器件元件中，光發(fā)射模塊TOSA和光接收模塊ROSA成本占比較高。TOSA的主體為激光器芯片（VCSEL、DFB、EML等），ROSA的主體為探測器芯片（APD/PIN等）。光模塊的核心功能是光電信號的互相轉(zhuǎn)換，應(yīng)用場景主要分為兩大領(lǐng)域：4G/5G無線網(wǎng)絡(luò)、固定寬帶FTTX、傳輸與數(shù)通網(wǎng)絡(luò)等為代表的電信領(lǐng)域；承載AR/VR、人工智能、元宇宙等應(yīng)用的數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域。光通信產(chǎn)業(yè)鏈中，光組件可分為光無源組件和光有源組件。光無源組件在系統(tǒng)中消耗一定能量，實(shí)現(xiàn)光信號的傳導(dǎo)、分流、阻擋、過濾等交通功能，主要包括光隔離器、光分路器、光開關(guān)、光連接器、光背板等；光有源組件在系統(tǒng)中將光電信號相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信號傳輸?shù)墓δ?，主要包括光發(fā)射組件、光接收組件、光調(diào)制器等。2.2AI快速發(fā)展引領(lǐng)需求持續(xù)增長，行業(yè)景氣度持續(xù)提升我們認(rèn)為本輪光模塊高景氣周期的核心邏輯是供需錯(cuò)配：1）需求端，大模型參數(shù)數(shù)量呈現(xiàn)指數(shù)級倍增，使得對算力的需求同樣為指數(shù)成長；2）供給端，算力的提供方是AI芯片，單芯片的算力成長來自于摩爾定律（18-24個(gè)月翻倍），而光模塊則是數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，光模塊出貨量與AI芯片出貨量同步增長；因此，AI芯片與光模塊出貨量暴增來彌補(bǔ)摩爾定律單卡算力與模型算力需求指數(shù)成長之間的供需差。需求端：AI大模型時(shí)代，算力需求提升明顯，并保持指數(shù)級增長。2015至2016年左右，AI大模型問世，大模型趨勢始于2015年底AlphaGo的出現(xiàn)并一直延續(xù)至今。期間，這些大規(guī)模模型由國內(nèi)外科技巨頭訓(xùn)練，他們擁有的更多Capex與訓(xùn)練資源打破了以往的趨勢，大模型由于參數(shù)數(shù)量大幅增加，所需要的算力也相較常規(guī)模型大幅增長。以GPT3為例，總算力消耗約為3640PF-days(即假如每秒計(jì)算一千萬億次，需要計(jì)算3640天)，需要7~8個(gè)投資規(guī)模30億、算力500P的數(shù)據(jù)中心才能支撐運(yùn)行。在當(dāng)下模型迭代百花齊放以及算力需求指數(shù)成長的時(shí)代，我們或已迎來AI發(fā)展的高景氣周期。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2022年全球人工智能（AI）IT總投資規(guī)模為1324.9億美元，2027年有望成長到5124.2億美元，22-27年CAGR達(dá)31.1%。其中，2027年全球生成式AI市場規(guī)模有望接近1500億美元，22-27年CAGR達(dá)85.7%。2027年中國人工智能總投資規(guī)模將突破400億美元，22-27年CAGR達(dá)25.6%。生成式AI占比將達(dá)到33.0%，投資規(guī)模超130億美元，22-27年CAGR86.2%。根據(jù)華為《智能世界2030》的報(bào)告預(yù)測，2030年，人類將迎來YB數(shù)據(jù)時(shí)代，相較2020年，通用算力將增長10倍、人工智能算力增長500倍，算力需求十年百倍的增長將成為常態(tài)。供給端：光模塊與AI芯片性能與出貨量齊升，光摩爾定律推動(dòng)光模塊升級，800G光模塊放量在即。2016年數(shù)通市場100G交換機(jī)開始規(guī)模部署，2017年首款400G交換芯片Tomahawk3送樣，2020年200G和400G光模塊開始規(guī)模部署。博通于2022年8月推出Tomahawk5交換芯片，海外云廠商同年開始部署800G光模塊，并且2024年有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模放量。AI芯片加速迭代，1.6T光模塊商用在即。根據(jù)英偉達(dá)最新的產(chǎn)品線路圖，2024年B100GPU將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，公司配套的IB交換機(jī)Quantum和以太網(wǎng)交換機(jī)Spectrum-X的端口速率也將同步提高到800G。隨著英偉達(dá)算力芯片持續(xù)迭代，光模塊、交換芯片等配套網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施迭代有望先行。隨著2025年英偉達(dá)有望推出新一代GPU，IB交換機(jī)Quantum和以太網(wǎng)交換機(jī)Spectrum-X的端口速率同步升級，光模塊有望向1.6T演進(jìn)，2024年在800G光模塊放量的同時(shí)，1.6T也有望迎來小批量商用。AI加速不同行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，人工智能的“涌現(xiàn)”時(shí)刻即將出現(xiàn)。AI的發(fā)展將重塑電子半導(dǎo)體基礎(chǔ)設(shè)施，海量數(shù)據(jù)的收集、清洗、計(jì)算、訓(xùn)練以及傳輸需求，將帶來算力和網(wǎng)絡(luò)的迭代升級。當(dāng)下海量大模型訓(xùn)練與推理都在云數(shù)據(jù)中心完成，帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心與各類網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的加速建設(shè)。當(dāng)我們邁入智能時(shí)代，我們會發(fā)現(xiàn)最大的需求是算力，最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施是數(shù)據(jù)中心。根據(jù)SynergyResearchGroup的數(shù)據(jù)，2024年全球超大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量將超過1000個(gè)。其次，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變遷與硬件迭代、下游云廠商持續(xù)加大AI以及云業(yè)務(wù)的資本投入、AI競賽持續(xù)等不同因素都將使行業(yè)擴(kuò)容與景氣度提升。光模塊是數(shù)據(jù)中心內(nèi)部互連和數(shù)據(jù)中心相互連接的核心部件，根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，2024年全球光模塊市場規(guī)模有望達(dá)150億美元。行業(yè)發(fā)展趨勢一：網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變遷與硬件迭代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)升級提高光模塊需求。傳統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)通常為三層架構(gòu)，包含核心層、匯聚層以及接入層，主要基于南北向流量傳輸模型而設(shè)計(jì)，滿足外部對數(shù)據(jù)中心的訪問。而東西向流量的增加，同時(shí)伴隨傳統(tǒng)數(shù)據(jù)開始向云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型，為保證通信的時(shí)延，葉脊式網(wǎng)絡(luò)開始興起。葉脊式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加扁平化，且擴(kuò)大了接入和匯聚層，大大提高網(wǎng)絡(luò)的效率，特別是高性能計(jì)算集群或高頻流量通信設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。隨著葉脊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的普及，單機(jī)柜需要配置的光模塊數(shù)量也將顯著增加。據(jù)中際旭創(chuàng)可轉(zhuǎn)換債券募集書披露，傳統(tǒng)三層式架構(gòu)光模塊相對機(jī)柜的倍數(shù)為8.8倍，當(dāng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向葉脊式過渡后，光模塊相對機(jī)柜的倍數(shù)將成長到46倍。英偉達(dá)AI數(shù)據(jù)中心采用與葉脊式相近的胖樹（fat-tree）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。傳統(tǒng)的樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，帶寬是逐層收斂的，樹根處的網(wǎng)絡(luò)帶寬要遠(yuǎn)小于各個(gè)葉子處所有帶寬的總和。Fat-Tree是無帶寬收斂的，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上行帶寬和下行帶寬相等，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要提供對接入帶寬的線速轉(zhuǎn)發(fā)的能力。Fat-Tree網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)與服務(wù)器的比值較大，同時(shí)也增加了對光模塊的需求。從光模塊的技術(shù)趨勢上來說，目前行業(yè)主流仍然以可插拔光模塊為主，采用光電共封裝CPO技術(shù)的光模塊仍處于產(chǎn)業(yè)化初期。高速光芯片與光模塊是用于長途相干光傳輸和高速數(shù)據(jù)中心的核心光器件，有望跟隨光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場持續(xù)保持增長。目前行業(yè)內(nèi)光調(diào)制的技術(shù)主要有三種：基于硅光、磷化銦和鈮酸鋰材料平臺的電光調(diào)制器。其中，硅光調(diào)制器目前主要應(yīng)用于短距的數(shù)據(jù)中心傳輸或者相干光場景中，磷化銦調(diào)制器主要用在中長距的數(shù)據(jù)中心傳輸，鈮酸鋰電光調(diào)制器主要用在100Gbps以上的長距骨干網(wǎng)相干通訊和單波100/200Gbps的超高速數(shù)據(jù)中心中。LPO方案是在傳統(tǒng)可插拔光模塊的基礎(chǔ)上，利用線性直驅(qū)技術(shù)替換傳統(tǒng)的DSP，降低成本與功耗的同時(shí)也犧牲了性能與傳輸距離。隨著光模塊速率由400G向800G，乃至未來的1.6T和3.2T演進(jìn)，終端客戶希望通過產(chǎn)品迭代獲得更好的互聯(lián)性能、更高的集成度以及更低的功耗，因而光模塊衍生出了不同技術(shù)路徑。1）傳統(tǒng)可插拔光模塊傳統(tǒng)高速光模塊主要基于EML（單模）、VCSEL（多模）光芯片，EML芯片襯底為磷化銦，VCSEL芯片襯底為砷化鎵。2024年OFC大會上，國內(nèi)外多家光模塊、光/電芯片廠商展示了1.6T硅光/LPO光模塊、800G（單波200GEML/VCSEL）、200GEML、200GVCSEL、1.6TDSP等新產(chǎn)品。公司重點(diǎn)展示了面向人工智能和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用800G/1.6T光模塊配套應(yīng)用產(chǎn)品，包括MuxTOSA、DemuxPOSA、LensedFAU以及MT-FA等高速光引擎產(chǎn)品系列。由于磷化銦襯底本身物理性質(zhì)原因，單波200G的激光器基本已達(dá)到速率上限，未來很難繼續(xù)提高單通道速率。因此我們認(rèn)為在3.2T及以上速率的光模塊當(dāng)中傳統(tǒng)磷化銦方案很難繼續(xù)使用，若采用200GEML則需要16個(gè)通道，會大幅提高光模塊的尺寸。2）LPO方案光模塊光模塊當(dāng)中DSP芯片可以通過復(fù)雜算法，對傳輸信號進(jìn)行補(bǔ)償、調(diào)制，可以大幅降低誤碼率，但缺點(diǎn)是價(jià)格較高，同時(shí)功耗較大。LPO方案利用線性直驅(qū)技術(shù)替換傳統(tǒng)的DSP，在降低成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)功耗的降低，但在性能和傳輸距離上有所犧牲。同時(shí)沒有DSP以后，光模塊需要依賴有較強(qiáng)補(bǔ)償能力的交換機(jī)芯片，比如博通Tomahawk5對信號進(jìn)行補(bǔ)償和處理，降低誤碼率。另外LPO方案也無法支持長距離的傳輸，預(yù)計(jì)主要是在數(shù)據(jù)中心等有大量傳輸距離較短的場景當(dāng)中使用。3）硅光方案光模塊在磷化銦方案單通道速率難以繼續(xù)提升的背景下，利用CMOS工藝進(jìn)行光器件開發(fā)和集成的硅光技術(shù)成為趨勢。硅光方案中，激光器芯片僅作為外置光源，硅基芯片承擔(dān)速率調(diào)制功能，因此需將激光器芯片發(fā)射的光源耦合至硅基材料中。憑借高度集成的工藝優(yōu)勢，硅基材料能夠整合調(diào)制器和無源光路，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)制功能與光路傳導(dǎo)功能的集成。硅光方案使用的大功率激光器芯片，要求同時(shí)具備大功率、高耦合效率、寬工作溫度的性能指標(biāo)，對激光器芯片要求更高。另外硅的成本較磷化銦更低，同時(shí)硅光采用CMOS工藝，有望進(jìn)一步降低成本。即使單通道激光器芯片的速率無法繼續(xù)提升，依靠硅光技術(shù)具有高集成度的特點(diǎn)，光模塊在保持原有大小的情況下，也可以通過增加通道數(shù)的方式進(jìn)一步提升傳輸速率，硅光滲透率有望在800G及更高速率光模塊中持續(xù)提升。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，硅光光模塊的市場份額有望從2022年的24%成長到2028年的44%。4）薄膜鈮酸鋰光模塊體材料鈮酸鋰調(diào)制器是大容量光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)和高速光電信息處理系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，具有帶寬高、穩(wěn)定性好、信噪比高、傳輸損耗小、工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，幾十年來為光通信發(fā)展發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但在傳輸速率需求不斷提升的形勢下，體材料鈮酸鋰調(diào)制器也在一些性能上遭遇瓶頸，而且體積較大，不利于集成。新一代薄膜鈮酸鋰調(diào)制器芯片技術(shù)將解決這些問題。具有“光學(xué)硅”之稱的鈮酸鋰材料通過最新的微納工藝，制備出的薄膜鈮酸鋰調(diào)制器具有高性能、低成本、小尺寸、可批量化生產(chǎn)且與CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，是未來高速光互連極具競爭力的解決方案。5）CPO方案光模塊CPO是在網(wǎng)絡(luò)帶寬持續(xù)升級下，未來光模塊可能演進(jìn)的技術(shù)趨勢之一，但目前市場CPO相關(guān)產(chǎn)品總體尚處于初期階段。CPO將電芯片（交換芯片ASIC）和光引擎（光模塊）封裝在一起，光引擎或光模塊的主要功能是將輸入的光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，同時(shí)將SwitchASIC芯片輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為光信號進(jìn)行輸出。根據(jù)封裝后電芯片和光引擎（光模塊）的距離，CPO處于持續(xù)演化的升級路徑中。2.5DCPO直接將光引擎與SwitchASIC封裝在同一個(gè)基板上，進(jìn)一步縮短線距，增加I/O密度；3D封裝技術(shù)將光學(xué)IC直接連接到中介層上，實(shí)現(xiàn)小于50umpitch的I/O間距的相連。光電共封的方式縮短了電芯片和光引擎間的距離，使得電信號能夠更快的在芯片和光模塊之間傳輸，提高了效率，減少了尺寸，還降低了功耗。與傳統(tǒng)的電子器件相比，光學(xué)器件具有更高的傳輸速率、更低的能耗和更高的可靠性。因此CPO技術(shù)可以應(yīng)用于人工智能中，提高計(jì)算平臺的速度和能效比，從而滿足大模型訓(xùn)練、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和深度學(xué)習(xí)算法的需求。但同時(shí)CPO的封裝更加復(fù)雜，相比光模塊可熱插拔的特點(diǎn)，CPO集成大量器件，一旦內(nèi)部器件損壞，替換難度較大，維護(hù)成本更高。根據(jù)LightCounting的數(shù)據(jù)，可插拔光模塊將在未來5年（甚至更長的時(shí)間內(nèi)）繼續(xù)主導(dǎo)整個(gè)光模塊市場。采用CPO技術(shù)的光模塊的市場份額將持續(xù)提升，到2027年CPO技術(shù)在800G和1.6T光模塊中的份額將達(dá)到30%。行業(yè)發(fā)展趨勢二：下游云廠商持續(xù)加大AI以及云業(yè)務(wù)的資本投入海外云廠商資本開支持續(xù)上修，持續(xù)加碼AI競賽。在經(jīng)歷高通脹、終端需求放緩等外因沖擊的背景下，2023年上半年國內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)廠商總體資本開支有所下滑。但隨著AI的快速發(fā)展，大模型持續(xù)迭代與落地帶來的云業(yè)務(wù)以及隨之產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)存儲、訓(xùn)練等需求，國內(nèi)外廠商都加大了對數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器以及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的投資。海外四大云廠商谷歌、亞馬遜、微軟和Meta24Q1資本開支分別是120億美元、149億美元、110億美元和64億美元，分別同比增長91%、5%、66%、-6%。各大云廠商也同步給出全年資本開支指引，谷歌展望余下季度資本開支維持與24Q1相同或略高。亞馬遜展望余下季度資本開支將顯著高于24Q1水平，全年資本開支同比高增。微軟展望資本開支將季度環(huán)比增長，同時(shí)FY25資本開支將大于FY24。Meta將資本開支指引由23Q4的300-370億美元上修至24Q1的350-400億美元，同時(shí)預(yù)計(jì)25年資本開支將持續(xù)增加。各大云廠商持續(xù)加大資本開支，以此支持云業(yè)務(wù)、AI業(yè)務(wù)的快速拓展。服務(wù)器出貨量開始回暖，AI服務(wù)器需求集中于海外云廠商。云基礎(chǔ)設(shè)施主要由交換機(jī)、服務(wù)器、光模塊、光纖光纜以及其他設(shè)備組成。光模塊作為光纖通訊的核心元件，有望持續(xù)受益于服務(wù)器市場的增長。此外，英特爾和AMD推出新一代服務(wù)器平臺，大型企業(yè)都加大了在邊緣服務(wù)器、元宇宙、超級計(jì)算機(jī)以及云服務(wù)器上的投入，這些都將會成為驅(qū)動(dòng)服務(wù)器市場取得快速增長的關(guān)鍵因素。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2024年全球服務(wù)器出貨量有望達(dá)到1287