通信行業深度報告：光子的黃金十年，AI拉動下的光學革命.pdf
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- 時間：2024/01/10
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通信行業深度報告：光子的黃金十年，AI拉動下的光學革命。光學——AI 算網融合下的最優解之一。2023 年，在 AGI 的爆發之下算力成 為全球數字基建的焦點，除了大放異彩的英偉達 GPU，Mellanox 的交換類 設備也異軍突起，成為最大黑馬。究其原因，是在算網融合下，通信已成為 大規模組網算力中的核心制約因素，甚至有一半的時間都耗用在數據通信 上，而各種創新光學解決方案應運而生，催生光子的黃金十年。
800G/1.6T 后全面進入 TB 時代。從 100G 時代開始，光模塊以 4-5 年一 個代際的速度迭代升級，在 2018-2022 年，我們見證了 400G 周期，而 800G 周期已在 2023 年開啟。與以往不同的是，800G-1.6T 周期較以往縮短至 3 年左右，有望于 2024 年底開啟“TB”時代，其背后的推動力正是算網融合 下對高速通信的極致需求。從投資角度看，技術迭代加速對供應商的創新能 力提出更高要求，而頭部玩家也更易于享受代際紅利。
以太網 VS IB，兼容性與高性能之爭。以太網（Ethernet）是當前廣泛應用 的協議，而 InfiniBand（IB）因其零丟包的特點，在 AI 訓練中異軍突起，幫 助英偉達在計算和通信兩端協同共進，幾乎壟斷了 AI 算力市場。但是，以 博通、AMD、Arista 等企業組成的超以太網聯盟具有更廣泛群眾基礎，從 2023 年下半年開始發力，有望于今年開始逐步改變行業格局。
創新從材料開始——硅光與薄膜鈮酸鋰。基于 InP 的光模塊已經從 100G 走 到 800G 仍是主流，硅光從 100G 時代開始導入，卻因綜合性能未占優而扮 演“Plan B”角色，隨著 1.6T 到來，對功耗、成本的挑戰再度加劇，CPO 技術提供了硅光和 CMOS 芯片共同封裝的解決方案。薄膜鈮酸鋰則是更新一 代的創新材料，其在帶寬、調制電壓上更具優勢，處于產業導入前夜。
光子的現在與未來—光交換/光計算。跳出傳統電交換機的固有框架，以谷 歌為代表的公司著手基于 MEMS 的光交換體系；而光計算是未來高速、大數 據量、多矩陣計算的人工智能計算處理的最具有潛力的方案之一。
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