铜缆增加光模块减少?

每日调研备忘录 2024-05-18 05:34:56

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事件:英伟达GTC大会正式开幕,发布了新一代AI芯片GB200。GB200算力性能大幅提升,能耗成本大幅降低。GB200NVL72机柜的几点变化在于采用铜缆达到GPU与NVLink之间的互联,自GB200发布以来,铜缆连接热度不断,根据一些机构预计,未来几年铜缆的行业将会以超过25%的高复合增长率,几年内将达到几百亿的市场空间,而且随着英伟达铜缆的应用,其他科技巨头谷歌,思科,META也纷纷选择跟随趋势,国内的算力龙头HW据说新一代算力芯片也将采用铜缆背板连接器,单HW预期是明年需求在40-50亿左右(有待后续证实)。

甚至前几天海外还传出铜进光退的小作文。

而GB200应用交付超过市场预期,预计下半年9月份开始放量,时间提前,交付量也将超出时间预期。

到底是铜进光退,还是铜光一起进?

铜连接和光连接的对比:

铜连接特点:

高速铜缆(如DAC,直连线缆)通常用于短距离传输,其功耗相对较低,因为它不包含电子元件,依靠纯物理连接传输信号。

铜电缆传输电信号时存在电阻,这会导致一定的能量损耗,但高质量的铜材料如高导电性的纯铜可使这种损耗降到较低水平。

在数据中心内部,尤其是在同机柜或相邻机柜间的数据传输中,无源铜缆因其低成本、低功耗而成为主流选择。

光连接特点:

光纤连接利用光信号传输数据,光信号在传输过程中的能量损耗远低于电信号在铜缆中的损耗,尤其适合长距离传输。

光连接的功耗主要来源于光发射器、接收器以及可能的中继放大设备,这些元件在能耗上相较于铜连接中的有源组件可能会更高。

尽管初期投资和部分组件的功耗可能较高,但在长距离和高带宽应用中,光连接的整体能效往往优于铜连接。

总结

在长远距离传输、高传输速率和低功耗方面,光纤连接具有明显优势,尤其适合于数据中心互联、电信网络和高速互联网服务。然而,铜连接在短距离、高密度连接场景下仍然具有成本效益,特别是在数据中心内部或服务器机架间的连接。

铜连接主要应用于芯片间,服务器机柜内以及机柜之间的短距离连接,光模块主要应用于交换机的互连以及柜顶交换机到服务器网卡之间的连接。

对于铜连接的铜缆来说GB200给市场带来的纯粹是增量空间,而光模块市场同样受益于GB200的发布,其服务器于交换机端口速率翻倍提高,促使光模块需求从800G迭代到1.6T,预计明年1.6光模块需求在500-700万只,带来了新的增量。

高速数据传输线缆

随着数据传输速度不断提升,从56到112再到224G,对数据线缆的需求也随之增加。这些发展带来了更高的技术要求,包括对导体表面的平整度和绝缘材料及芯片工艺的高标准。在全球范围内,只有少数公司能有效应对这些挑战,如安费诺,显示出这一领域的高门槛和技术密集性。同时,原材料成本虽然占比较高,但考虑到高速数据线缆市场的巨大潜力——未来几年内市场预计将扩大五倍以上,达到约200亿元人民币规模——制造过程中附加值较高的环节(如特殊加工)可能提供更大的利润空间。因此,直接参与高速数据线缆生产和相关供应链的企业将是最具投资价值的对象。

铜缆用量:

英伟达GB200 NVL72机柜中,72个Blackwell GPU通过NVLink全互连,使用了5000根NVLink铜缆,总长度超过2英里。

单台机柜在DAC(高速DAC)方面的用量预计在10万美金到15万美金之间。对于72卡机柜,高速DAC的价值估计在70万人民币左右,其中纯线的价值预计在50几万人民币。

近期根据台积电产业链的口径,GB200的量产交付时间超出市场预计,今年9月份开始交付,机构预计24.25年GB200NVL36+72 5.8万台计算,几乎NVL36占大部分,大约3W3台。

如果达到这个交付口径,整个铜连接市场规模保守估计也要到200亿以上,几倍于现在的体量。

行业格局:

由于铜缆的规格升级到224G,高频信号在传输中会有衰减和失真情况,对于线缆的制造要求比较高,需要投入进口设备制造和测试,头部企业仅仅安费诺,莫仕,立讯有直接生产能力。

安费诺(Amphenol)是主要的铜缆供应商,与NV(可能指NVIDIA)签订了独供协议,预计在一段时间内会占据绝大部分市场份额,随后可能会有其他供应商加入。

安费诺自有产能完全无法满足市场需求,其国产供应商的机会就来了,沃尔核材和神宇股份是确定性最强的。

铜连接的份额提升是确定的,随着下半年GB200的开始交付,铜缆也到了放量周期,预计明年市场份额不会低于200亿,这部分增量市场会给产业链带来丰厚的利润,虽然国内产业链暂时没有直接供应英伟达,作为下级供应商也能充分享受行业的成长。

英伟达引领行业使用铜连接,其他科技巨头选择跟进,谷歌,思科,包括国内的HW也选择了铜连接,根据市场传闻明年的需求也在40-50亿,市场增量非常大。

核心逻辑

高速DAC在Gb200系统中的价值量预估是多少?

根据现有专家口径和上市公司口径,单台机柜在DAC(高速DAC)方面的用量预计在10万美金到15万美金之间。通过计算,一台72卡机柜高速DAC的价值估计在70万左右,而其中纯线的价值预计在50几万美金。此外,LVL72的售价预估在300多万美金,其中DAC占比约3%。

DAC与AOC在功耗、传输距离及成本方面的优劣势如何?

DAC作为一种信号传输方式,其优点在于功耗相对较低,适合短距离(7米以内)的数据传输,成本也较低,常被厂商优先选择。而AOC则能实现长距离(数十米)的传输,但其成本较高,且需要占用较多的面积、体积和重量,对机柜内部排线有较高要求。

一根高性能高速线缆的主要构成及制造过程是怎样的?

高性能高速线缆由导体、绝缘层、对绞星线(包括两根平行的主线和地线)、金属编织网以及护套等多层结构组成。制造过程经历了导体绕包、信号线组合、金属编织网填充以及护套包覆等多个环节,每个环节都需经过严格的检测测试以确保高速数据传输的质量和稳定性。

为什么越高速的数据传输对导体表面精度和绝缘工艺要求更高?

高速数据传输类似高速公路原理,要求路面(即导体表面)平坦无波动,以确保信号传输的稳定性和高速度。此外,对于高速数据传输而言,绝缘芯片工艺要求更高,以减少电磁波的波动影响,从而实现更高质量的信息传输。因此,随着传输速率不断提升,参与者减少,制造壁垒增高

GB200供应未来可能会采用何种模式?

目前来看,GB200的供应仍以安菲诺自身供应为主,但其实际产能可能无法完全满足明年大量需求,因此可能需要通过扩产或引入相关配套供应商来解决。

安菲诺在国内的主要子公司及其业务范围是什么?

安菲诺在国内拥有多个重要子公司,主要业务集中在服务器内部跳线、高速点连接器、线缆测评等领域。其中,厦门电子装配公司主要生产服务器内部限速产品,南通子公司生产连接器,深圳子公司生产线缆测评环节产品,而上海时代微波公司则从事线缆测评工作。

核心个股:

沃尔核材:安费诺主力供应商,预计价值量在15-20W,已经准备好扩产,技术要求比较高,设备要求进口,能达到要求的不多,预计下半年出货224G业绩弹性大

神宇股份:公司高速线缆品类多,DAC铜连接线缆可以用于AI,安费诺SS供应商,去年给公司的订单都在每月增长,已经在越南准备扩大产能,充分受益于产能外溢

立讯精密:立讯在112/224G产品布局全面,成功开发112G PAM4无源铜缆DAC、112G PAM4有源铜缆ACC,此外其224G新产品技术及布局处于全球领先地位且客户合作进展推进顺利,有望在未来实现量产。

华丰科技:有传闻HW明年给到的采购预期是40-50亿左右(小作文吹票?)

其他个股:鼎通科技,新亚电子,博威合金,金信诺,兆龙互连等

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行业逻辑可参考:

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