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光模块行业:AI算力爆发在即,光模块迎来确定性高增
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2024-05-10
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光模块行业:AI算力爆发在即,光模块迎来确定性高增
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1. 光模块:光通信的重要光电子器件
光模块是用于通信设备之间数据传输的光电子器件,主要作用是进行光电和电光转
换。从结构上来看,光模块主要由光发射器件(TOSA,含激光器)、光接收器件
(ROSA,含光探测器)、功能电路和光(电)接口等部分组成。其中, 光收发组件
TOSA/ROSA 是光模块的核心部分,TOSA 负责将接收到的电信号转换为光信号,经光纤
传送后,通过 ROSA 将光信号转换为电信号, 并经前置放大器后输出。根据 OFWEEK
与前瞻产业研究院,光模块中光器件成本占比约 73%左右,其中 TOSA 占到光器件总
成本的 48%,即整个光模块成本的 35%;ROSA 占到了光器件总成本的 32%,即整个
光模块成本的 23%。
从产业链来看,光模块在光通信产业链中位于中间位置,上游包括光芯片(分为有源
和无源)和光组件,两者构成光器件(同样分为有源和无源),光器件与电芯片、PCB
等构成光模块,其中光器件占光模块成本最高,其中光芯片占光模块成本比超过
50%;光模块在产业链后续应用于光通信设备,并在终端应用于以中国移动、中国联通
和中国电信三大运营商为主的电信市场,以及以谷歌、微软、亚马逊、Meta 四大云服
务厂商为主的数通市场。
2. AI 拉动需求激增,国内厂商乘风而上
本部分我们将阐述当前光模块行业主要现状及趋势,光模块此前主要应用于电信与数
通两大市场,其中电信市场份额逐渐减小,数通市场为主要市场;2022 年后云厂商资
本支出有所下行,但 ChatGPT 的出现引发 AI 科技革命,边际带动数通市场整体向上
抬升,AI 成为光模块的主要增长点并有望长期拉动技术层面和需求层面的深刻变革;
我国光模块厂商已主导光模块市场,在本轮迭代中各有优势,有望受益于 PE 拔升和
业绩兑现迎来戴维斯双击。
2.1 电信市场稳中有增,数通市场前景广阔
2.1.1 电信市场为光模块发源,运营商资本支出由 5G 倾向算力
电信市场是光模块的发源地。从电信网络传输需求来看,5G 传输网络由前传、中传和
回传组成,分别将蜂窝基站、核心网络和数据中心连接起来,其中前传主要使用
10G、25G 光收发模块,中传主要使用 50G、100G、200G 光收发模块,回传主要使用
100G、200G、400G 光收发模块。前传子系统具有长距离高密度的特点,对光模块需求
量最大,因此对光模块需求主要较低速率的光模块为主,根据 LightCounting,全球
电信侧光模块市场 2020 年市场规模约 21.66 亿美元,预计到 2025 年将达到 33.54
亿美元,2023-2025 年增速分别 3.4%/11.8%/9.2%。同时根据我们判断的产业发展历
史经验,电信市场光模块约 7-10 年速率迭代一次,相较数通市场相对较慢。
另一方面,我国 5G 投资逐步迈过高峰,增速趋于平稳。从资本支出结构上来看,三
大运营商预计未来资本支出逐渐向云计算等算力方向倾斜:中国移动对 2023 年算力
网络的资本开支预算提高到 452 亿元,同比提高近 35%;中国电信 2023 年计划在产
业数字化方面资本支出占比提高 9.1%;中国联通计划 2023 年算力网络资本开支将达
到 149 亿元,占总资本开支比例将达到 19.4%,同比增长超过 20%。
另一方面,光纤入户规模继续扩大,向 10G PON 升级已经是大势所趋,亚太运营商
正引领全球接入网向 10G 速率升级。国内来看,截至 2023 年 4 月我国 FTTH/0 占
比已超过 95%;截止 2022 年底,千兆及以上接入速率的固定宽带用户 9,175 万户,
规模是上年末的 2.7 倍;建成具备千兆服务能力的 10G PON 端口数达 1,523 万个,
较上年末接近翻倍。 全球来看,根据 Omdia 数据显示,大多数国家的 FTTH 基础设
施建设势头正在增强,预计到 2027 年,全球 FTTH 家庭渗透将超过 12 亿户;全球
PON 设备市场预计在 2027 年 超过 180 亿美元。
总结而言,电信市场方面,传统移动网络占资本开支比重有所减小,电信运营商加大
算力网络布局作为第二增长曲线,叠加光纤入户规模扩大,10G PON 端口数量增加,
整体市场对应光模块需求呈现稳中有增的发展状态。
2.1.2 数通市场推动演进,叶脊架构提升需求
数通市场是目前光模块最大也是发展最快的市场,根据 Lightcounting 预测,数通市
场将在几年迎来快速增长(未考虑 AI)。数通市场的快速发展主要得益于数据中心流
量的大幅增加和数据中心网络架构的变化,具体来看,一方面,云计算、大数据、物
联网等带来数据中心流量与交汇量的爆发,另一方面,数据中心架构升级,交换机之
间连接数增加,两者共同推升光模块的用量。
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yuxingwu9872
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