通信:MARVELL AI DAY 算力需求推动光互联加速迭代

类别:行业 机构:国联证券股份有限公司 研究员:张宁 日期:2024-04-21

  Marvell AI 相关业务有望快速增长

      Marvell 于近日举办AI day 投资者交流会,介绍了公司在AI 方面的战略布局。FY24 年Marvell AI 相关业务实现营收5.5 亿美元,占整体收入为10%;预计FY25 年和FY26 年,AI 相关业务营收超15 亿美元和25 亿美元。

      AI 推动光互联加速迭代,光互联需求弹性更大2023 年是AI 发展的元年,光互联带宽速率从4 年翻倍变成2 年翻倍。

      GPT3.0 在1000 XPU 集群上训练,光模块与XPU 比值为2:1;GPT4 基于2.5万XPU 训练,二者的比值为3:1;模型变大所需的交换机层数增加,二者的比值提升至5:1 甚至10:1。AI 训练和推理均推动光互联的需求显著增长。AI 训练时需要较大的集群,但大的集群数量比较少。AI 推理时所需的集群规模大小各异,取决于应用的场景,并需要大量部署以实现商业化。

      Marvell 将数据中心内网络连接分为三种

      计算单元互联:用于服务器内部XPU 的高速连接,传输距离较短,通常基于铜线进行连接,传输协议包括NVLink、Infinity Fabric 和PCIe。后端网络:连接数据中心AI 服务器,采用IB 或以太网协议的光互联。前端网络:用于AI 服务器所处理数据的输入及运行结果的输出,AI 服务器的CPU通过NIC 与其余的服务器、存储和交换机实现太网光互联。

      有源电缆AEC 打开新的成长空间

      目前在数据中心内部的短距离传输,主要采用无源铜缆进行连接。链路损耗会随着通道速率提升而增加,数据中心密度的提升也促使客户使用更细的铜缆,也会增加链路损耗。由于机架的大小不变和传输距离确定,为了实现更长距离的传输,需采用带有DSP 的有源电缆AEC。Marvell 认为AEC市场空间为10 亿美元,目前应用比较小众。在25GNRZ 调制下,AEC 不是客户的优先选择。但当通道速率提升至50G 或100G,AEC 用量将会大幅提升。

      硅光方案集成度高 Marvell 发布3D 硅光引擎硅光技术具有集成度、低成本、兼容成熟CMOS 工艺的优势。在1.6T 光模块中,若采用传统的8x200G EML 方案,则需要8 个EML 激光器。在硅光方案下,每4 个通道共享一个激光器,只需要两个CW 激光器即可。此前在OFC 大会上,Marvell 发布并现场演示了第一款6.4T 的3D 硅光引擎,由32个通道组成,单通道速率为200G。传统的小型光模块最多集成8 个通道,但通过3D 硅光引擎可以实现16 通道、32 通道,甚至64 通道。

      定制芯片业务新添北美云厂商大客户

      Marvell 新获得一家北美云厂商大客户(目前已取得四大云厂商中的三家客户),并正在为其设计一款AI 加速卡,希望能够在2026 年进行生产。

      投资建议:关注光通信产业链相关标的

      AI 发展如火如荼,光互联需求的增长弹性较大,与此同时,光互联的升级迭代周期缩短,光通信市场高景气态势有望延续。我们持续推荐光模块光器件领域的投资机会,重点关注核心标的:中际旭创、天孚通信、新易盛。

      风险提示:AI 产业发展不及预期的风险,资本开支下滑的风险,产品技术迭代不及预期的风险。