光通信的再思考-5G流量爆发下的数据密度革命【40页】

投资要件

区别于市场的观点:

( 1) 市场对 5G 时代流量爆发的认知不足。 市场认为当前大带宽高流量新应用的爆发趋 势尚不明显, 当前流量增长需求不清。我们认为, 5G 时代的流量的爆发将会是数十倍的 量级。结合我们韩国调研成果, 在当下 5G 应用尚未大规模兴起的情况下, 仅依靠高清 视频、 直播等既有的业务,韩国在 5G 推出半年的时间内, 就实现了人均流量 DOU 近 3 倍增长。未来在新应用的不断涌现带动下,流量将迎来大爆发,包括受益于 5G 网络带 宽提升而即将推广的云游戏、应用场景逐步完善的 AR/VR、以及车联网、工业互联网等 B 端物联网应用等,都将带动流量向人均 100G 的 DOU 增长。

( 2) 市场对数据中心升级带来的需求认知不足。 市场对北美率先展开的 400G 数据中心 升级所拉动的需求认知不足。我们认为,随着流量的爆发和云计算、人工智能等技术的 不断兴起,数据中心对外南北向以及对内东西向流量均迎来爆发,升级刻不容缓。 北美 云厂商的资本支出在 2020 年会迎来高增长, 400G 的资本支出一定高于以外任一阶段的 数据中心升级。数据中心升级不仅在于光模块, 还包括交换机、 光纤、连接器等需求进 一步升级,高速 PCB 板也将大量应用。这些上游设备和器件将随着 400G 的投资推进而 加速放量。

关键假设:

( 1) 当前全球 5G 整体正处于商用前夕,我们认为随着 5G 基础设施建设铺开、 SA 独立 组网标准落地、 5G 手机终端换机潮展开,人均流量将迎来十倍增长。

( 2)参考率先商用的韩国市场,我们预计正式进入 5G 时代后,高带宽大流量的无线业 务应用的出现将带动流量进一步爆发增长。 同时云计算、人工智能还将继续高速发展, 流量将继续高速成长,带动大型云厂商率先加大数据中心资本投入,推动数据中心加速 进入 400G 元年。

( 3) 当前主流云厂商数据中心均已采用叶脊架构,或基于叶脊架构进行开发升级。我们 认为未来随着云将成为大趋势,数据中心内部的东西向流量将占到整个数据中心流量的 大头,内部流量的爆发将带动数据中心采用叶脊架构, 器件向更高密度进行升级。

股价上涨的催化因素:

( 1) 5G 建设及用户迁移进程加速; ( 2)流量爆发超预期; ( 3)高带宽、大流量新应用涌现; ( 4) 云厂商 400G 升级提速。

5G 时代光通信的再思考——流量爆发下的数据密度革命

我们一直在思考一个问题: 5G 流量再爆发中,光模块的产业演进路径如何?结合此前日 韩 5G 研究、光博会草根调研,我们本文系统性地从架构的变化衍生出对设备、光芯片、 光模块、连接器件以及 PCB 材料演进路径的分析。站在当前时点,市场担心光通信同质 化竞争严重,会影响产品毛利率进而拖累业绩增长,但我们看到, 5G 对数通设备、 400G、 MPO 连接器、高频高速材料等提出新的要求, 流量爆发下的数据密度革命即将到来, 新 产品、新市场的出现将极大提振盈利能力, 优秀企业在产品能力、渠道能力、成本管控 等方面的竞争优势将进一步体现,从而拉开业绩差距。因此,不必过分担心同质化竞争 而忽略了 5G 的大机遇,在全球 5G 放量的前夕,光通信仍是最确定的方向。

流量驱动下的东西向“叶脊架构”需求增长

5G 与 400G 数据中心是双生式同步发展。 当前,全球主要国家正在积极参与 5G 的商 用化。运营商正在全速部署下一代网络设备,为 2020 年及以后的 5G 服务做好准备。 4K/8K 高清视频、直播、视频会议、 VR/AR 等大带宽的持续发酵酝酿, NB-IoT 等技术引 发物联网产业新一轮增长,海量移动设备的接入,应用端的发展正指向着流量的大爆发。 在当下 5G 应用尚未大规模兴起的情况下,依靠高清视频、 AR/VR 等既有业务,韩国在 5G 推出半年的时间点,实现了流量近 3 倍增长( DOU 从约 8G 到 25G),结合近期不断 涌现的新型应用(如一夜爆红的 AI 视频换脸 ZAO),我们预计在 5G 时代随着高宽带应 用的逐步落地,流量的爆发将会是数十倍的量级。

云成为大趋势,大型数据中心规模继续增长。 根据 Synergy Research 数据显示, 2018 年 年底全球超大规模数据中心数量已经达到 430 个,美国占据其中 40%。 超大规模数据中 心的增长势头不减,公司收入每年平均增长 24%, 而资本支出增长则超过 40% ——其 中大部分用于建设和装备数据中心。据思科预测, 2021 年全球数据中心流量将增长到每 年 20.5ZB,且 95%的数据中心流量将是云流量。在即将到来的 5G 时代,流量的爆发将 汇聚成数字海啸。 过去几年,海外云厂商经历了从需求爆发到去库存的周期轮回,但随 着 5G 到来,我们认为,数据中心的需求增长仍是确定性的。 近期市场担心四季度海外 能否起量也仅是短期维度的压制因素,随着 2020 年 5G 整体起量,大型数据中心是不可 或缺的基础设施。

大型数据中心叶脊架构已成主流架构, 新的交换模式可以带来更低的延时, 传统三层架 构退出历史舞台。 首先大型云厂商在即将到来的 5G 时代,以及云进程的进一步深入加 速,大型云厂商数据规模越来越大,数据中心内部东西向流量已然占据主导地位,更适 于数据中心内部数据交互的扁平胖宽的叶脊架构已成为数据中心的首选。叶脊架构使得 数据中心规模变得更大、更扁平化,这使得整个数据中心需要更多的交换机,交换机之 间也需要更快的传输速率以及更高的光纤覆盖率来满足内部海量流量的互通。 我们在近 期国内市场的走访中已经越来越多听到关于叶脊架构的讨论。

交换机之间连接都需要高端光模块来完成, 叶脊架构所需高速光模块数量巨大。 对于有 1000 个机柜(单机柜 30 台服务器)的大型数据中心,总出口带宽 1T,单服务器带宽 10G,采用传统三层架构,核心层交换机 4 个,汇聚层交换机 20 个,接入层交换机 2000 个。则核心层与汇聚层之间 40G/100G 高速光模块 4*20*2=160 个。同样规模下采用叶 脊架构的数据中心,需要的叶交换机数量在 300 个左右(单台叶交换机下行连接 100 台 服务器),则下行带宽 100*10G=1000G,为了保证收敛比,上行带宽约为 330G,如果 采用 40G 光模块,则对应脊交换机 8 个,则需要的高速光模块是 300*8*2=4800 个;如 果采用 100G 光模块,则对应脊交换机 4 个,则需要的高速光模块是 300*4*2=2400 个。 对比可知, 叶脊架构所需的高速光模块数量是传统三层架构的 15-30 倍。 对大型和超大 型数据中心而言,随着机柜和服务器数量增加,整体结构将更趋于大型化和复杂化,对 应的叶脊架构下所需高速光模块的数量是巨大的,且数据中心规模越大,需求的加速度越大。

100G 会有较长的生命力,随着 400G 的启动会逐步放缓, 400G 元年启动。 我们参考 Facebook 基于叶脊网络架构基础的 fabric 网络架构,可以看到对于大型数据中心来说, 为了实现数据中心内部东西向流量的通信, 在二维叶脊架构基础上, 进行了三维拓展, 实现了一个立体的结构,使得整个数据中心的拓展延申性得到了维度级的提高。 通过 fabric 架构, Facebook 可以从容的应对整个数据中心内部东西向流量的爆发带来的通信 难题,通过构建了一个互通性极强的立体结构,既保证了数据中心东西向数据通信的畅 通,又保证了其大型数据中心规模的可拓展性,使得整个数据中心更具生命力。

北美云厂商的资本开支见底回暖

云厂商资本开支 19Q2 实现触底反弹。 从北美主要四家云厂商( facebook、亚马逊、微 软、谷歌)的资本支出情况来看, 2016 年整体进入同比加速增长阶段,到 2018 年 Q1 四 家整体资本开支在单季度达到 157 亿美元,同比增速达到高点 115%。随后整体资本开 支开始放缓, 19 年 Q1 的增速同比和环比均出现下滑, 达到最低点, Q2 出现增速回升。 数据中心建设模式为循序渐进式,在需求的推动下,预期 400G 将会带动资本开支逐季 节回升。

端口密度升级是大型数据中心必经之路

叶脊架构全连接特性要求每台叶交换机与每台脊交换机一一连接。 在叶脊架构中,脊交 换机之间或者叶交换机之间不需要链接同步数据(不像三层网络架构中的汇聚层交换机 之间需要同步数据)。 我们知道叶脊架构的初衷就是提高整个数据中心内部流量的通信效 率,对于数据中心内任何两台服务器,只需要经过一台叶交换机和一台脊交换机便能实 现服务器间的数据传输,大大提高了数据传输的效率。 每个叶交换机的上行链路数等于 脊交换机数量,同样的每个脊交换机的下行链路数等于叶交换机的数量,脊交换机和叶 交换机之间以 full-mesh 方式连接,即每台叶交换机与每台脊交换机一一连接。

光端口升级是大型数据中心必经之路。 随着数据流量的爆发,云厂商数据中心的扩建和 升级需求是显而易见的。目前以云厂商为主的大型和超大型数据中心都已采用叶脊架构, 对于叶脊架构而言,为了实现总带宽的升级,只通过提高端口的数量而不升级端口带宽 的方法来实现升级并不是理想的方案。大型数据中心由于规模大、机柜量多,日常的运 维管理维护的难度更大,对数据中心的结构和布线等要求更高。

同时大型云厂商的用户数量巨大,流量的增速更快,云厂商对数据中心的扩展性要求更 高。仅通过提高端口数量的做法,会使得整个数据中心结构迅速复杂化,对运维管理的 要求更高,且结构的复杂使得后续在同样端口密度下扩展的空间更小,后续若要继续升 级依然只能选择光端口升级的方法来实现,是大型数据中心绕不过的核心点。

谷歌、微软、亚马逊已陆续开启 400G 升级进程。 谷歌为了满足带宽需求,一般超大规 模数据中心会每 2-3 年对整体网络架构进行一次升级。 我们参考 Googe 数据中心升级路 线, 谷歌在 2013 年第五代数据中心谷歌开始启用 40G, 2016 年下半年则开始大规模使 用 100G,以此类推 2019 年年底有望开启 400G 规模商用。 400G 以太网技术的同步实 施,在今后的数年内将会继续增长,成为交换芯片和网络平台上普遍采用的速度。 与此 同时,微软、亚马逊也于 2019 年陆续开展 400G 升级的前期工作,前期的送样测试工作 基本完成, 400G 升级进展顺利。

针对 Facebook 19 年数据中心新架构的分析。 2019 年 3 月, Facebook 在 OCP Summit 2019 会议上重磅发布了下一代 IDC 网络 F16、新一代的 Fabric Aggregator-HGRID,以 及其核心组件 Minipack,以满足数据中心高速增长的流量需求。 新一代 IDC 网络架构 F16 相比上一代 4 fabric 网络架构,在没有使用更高速率光模块前提下,通过提升网络平面 数及减少跳数来达到同样带宽的需求,这直接提升了 Facebook 对 100G 光模块需求。

我们认为此次架构升级依然利好 400G,其架构依然是基于叶脊架构的 Fabric 架构, 通过提高端口的数量,使用端口数量更多的交换机,来实现带宽的升级。 从短期看 Facebook 会更集中于 100G 光模块的需求, 而中长期来看更是为顺利过渡至 400G 打好 了结实的架构基础。 Facebook 通过避开 400G 光模块前期高价的阶段,把其端口密度升 级的进程稍稍往后推迟,随着 400G 光模块的放量价格将逐渐下降,在 400G 光模块价 格稳定后, facebook 再进行全方位的光端口密度升级,从资本开支角度可以节省资金。

而其新的 F16 架构全新的架构,端口数量较上一代 F4 架构明显大增,对于相同数量的 服务器,需要 3-4 倍的 100G 光学器件。 海外数据中心光模块专业咨询机构 LightCounting 于 2019 年 4 月发布光通信市场预测报告,其中上调了对于以太网段光模块销售收入预 测,主要原因是 100G 光模块的销量在增长,同时认为 Facebook F16 数据中心新网络架 构对于相同数量的服务器,它需要 3-4 倍的 100G 光学器件, 整个数据中心端口数量较 之前有数倍增长,那么当 Facebook 开展 400G 升级进程后, 对 400G 光模块需求量 将会是巨大的。

目前来看,北美主流云计算公司对于下一代产品升级的技术路线尚未形成统一,亚马逊 主张使用的是 4x100G DR4,谷歌将由 100G 升到 200G 转换至 2x200G 模块的形式,主 要使用 2x200G SR8 和 FR8 光模块, Facebook 则基于其新型 F16 架构使用 100G 光模 块实现带宽升级, 并计划进一步升级到 200G,微软则更多考虑 400G ZR 可用于长距离 互连区域性数据中心之后,再在数据中心内部署 400G,实现跨区域数据中心的超高速数 据互通。

流量的加速爆发,使得云厂商们势必需要对现有数据中心进行升级改造或者新建更多的 数据中心。这将大大提升数据中心对光通信器件、模块及设备的使用及升级需求, 而大 型数据中心的结构特点和高扩展性,使得端口 400G 升级成为必经之路。 流量的大爆发 将成为驱动 400G 光通信产业发展升级的根源力量。

400G 数通设备——数据密度革命之主战场

数据中心网络架构的发展历程

虚拟化、软件定制化数据中心成为时代主流。 早期数据中心的规模和需求并不大,一个 数据中心所容纳的服务器规模在百台左右。随着数据流量的不断增加,数据中心容纳的 服务器从数千台发展到如今的数十万台,规模越来越大。数据中心的技术也从最传统的 路由交换技术发展到虚拟化技术(NFV)、软件定义网络( SDN)和二者的结合( SDN/NFV), 其架构也从从经典的三层架构发展至今日主流的叶脊架构。追本溯源,数据中心规模的 扩大、技术的演进都是因需求端数据量不断地增加而驱动的。在 2008 年以前,经典数据 中心架构采用“核心-汇聚-接入”这种传统的三层架构,当时大多数数据中心里的一个服 务器对应的就是一个应用,按照功能不同被放置在固定的功能区域内。

但随着数据量的增长,服务器的数量越来越吃紧。 服务器的虚拟化趋势越来越强,“提高 服务器利用率”、“充分发挥计算资源”成为主流声音。

2011 年起,数据中心网络架构开始逐渐向扁平化架构发展,计算资源池化、 SDN/NFV 兴起,叶脊架构成为主流。 随着移动互联网和云计算的迅猛发展以及 SDN/NFV 的逐渐兴 起,数据中心南北向流量和数据中心内部东西向流量的爆发使得叶脊网络架构成为主流。 在叶脊网络架构,脊交换机之间或者叶交换机之间不需要链接同步数据(不像三层网络 架构中的汇聚层交换机之间需要同步数据)。每个叶交换机的上行链路数等于脊交换机数量,同样的每个脊交换机的下行链路数等于叶交换机的数量。脊交换机和叶交换机之间 以 full-mesh 方式连接。 传统的三层网络架构是垂直的结构,而叶脊网络架构是扁平的结 构,从结构上看, 叶脊网络架构更易于水平扩展,以满足日益提升的流量需求。

400G 光模块——数据密度革命之急先锋

400G 光模块放量在即

400G 光模块将快速放量。 根据 Ovum 预测, 2016-2020 年全球光器件市场总体保持 10% 增长, 2020 年销售超过 122 亿美元,其中数据中心占比超过 40%。 2015 年全球数通光 模块市场空间 26 亿美元,预计 2020 年达到 50 亿美元,年复合增速 15%。根据 Lightcounting 想干预测, 2018-2020 年全球 400G 光模块市场规模将分别达到 0.56 亿美 元, 2.8 亿美元和 7.2 亿美元, 400G 市场在未来几年将迅速扩大。

数据中心光模块需求企稳回升。 根据 LightCounting 最新的研报数据显示, 光模块厂商 无需担心主要云数据中心运营商需求的长期前景,明年就会看到需求恢复增长,且接下 来的未来几年都回保持高速增长, 需求的主力来自 100GbE DR1, 200GbE, 2x200GbE 和 400GbE DR4。 这与我们上文中云厂商资本开支分析结果趋于一致。

中国的云市场保持高速增长。 2018 年我国云计算整体市场规模达 962.8 亿元,增速 39.2%。其中,公有云市场规模达到 437 亿元,相比 2017 年增长 65.2%, 预计 2019- 2022 年仍将处于快速增长阶段,到 2022 年市场规模将达到 1731 亿元。 私有云市场规模达 525 亿元,较 2017 年增长 23.1%, 预计未来几年将保持稳定增长, 到 2022 年市 场规模将达到 1172 亿元。

全球范围加速云布局利好光模块。 根据 LC 的数据分析, 2020 年数据中心光模块市场重 新增长的原因是有新的竞争者加入。当前的大型云数据中心市场中,亚马逊,阿里, Facebook, 谷歌和微软占据了 65%的市场, 对这一市场格局有望发起挑战的最大希望来 自中国。除了已经进入前五名的阿里,百度、 腾讯、 金山云、 青云、 UCloud 等公司也有 望加入其中,还有潜在的可能加入竞争的公司如今日头条。 同样被 LightCounting 看好的 还有印度的公有云市场, 这个未来的世界人口第一大国也将是云市场的重中之重,全球 地缘摩擦的加剧将刺激如印度等国家自建云服务, 这些都将成为光模块发展的催化剂。

在过去 5 年中,我们看到 100G 崛起给国内厂商带来的机遇,而在过去两年中,随着海 外需求增长放缓,市场将目光重新聚焦于 400G。我们认为, 100G 仍将是未来一段时间 的里程碑式产品,但对成本控制能力的要求会越来越高,需以此来抵消产品价格的下降。 而 400G 方兴未艾,虽然在放量时点上存在一定分歧,但从今年 Google 等龙头厂商的需 求看, 2020-2022 年有望进入黄金期。

QSFP-DD 或成 400G 光模块主流封装形式

400G 光模块的三种封装形式。 400G 共有三种封装形式,分别是 QSFP-DD、 OSFP 和 CFP8。 与传统的电信接入网传输设备不同,数据中心互联需要实现信息量更大、更密集 的传输,要求交换设备拥有更高速率、更低功耗,以及更加小型化。 数据中心 400G 光 模块的解决方案是目前主流的 QSFP-DD 和 OSFP 两种封装形式。 QSFP-DD 的尺寸更小, 更适合数据中心应用,是主流发展方向; OSFP 封装尺寸稍大一些,功耗更大,更适合电 信应用。

OSFP 和 QSFP-DD 同样在电接口上提供了 8 个传输通道,支持 25GBaud 波特率的 PAM4 信号( 50Gb/s),因此可以实现 8x50Gb/s=400Gb/s 的信号传输。 最后一种 CFP8 封装是三种型号中功耗最高尺寸最大的,其功耗最高达到 18w,尺寸是其他两种封 装形式的两倍, 更适合长距离传输的电信接入网和 DWDM 转发系统。

QSFP-DD 或成为 400G 光模块主流封装方式。 由于当前 400G 光模块的需求最主要的 来源是大型云厂商,对于大型云厂商的大型、超大型数据中心而言,并不要求长距离传 输,且对能耗指标和尺寸要求较高,综合来看, QSFP-DD 是最适合数据中心的 400G 光 模块。目前全球领先的光模块厂商都推出了各自的 400G 光模块, 我们可以看到除了被 收购的 Finisar 以外,其他厂商都采用了 QSFP-DD 封装——市场已经认可了 QSFP-DD 作 为 400G 光模块封装的首选。除此之外,部分厂商推出了 OSFP 封装光模块作为补充。

光模块主流厂商的进展情况

OSFP 和 QSFP-DD 是 400G 光模快的的主流封装形式,国内厂商纷纷发力 400G 的研发 生产。 在 2019 年 9 月深圳举办的光电博览会上,多家企业纷纷展出了 400GQSFP-DD DR4、 400G QSFP-DD FR4、 400G QSFP-DDLR4 和 400G QSFP-DD SR8 等光模块以及 400G AOC 等产品,表明相关光模块光器件厂家已具备 400G 的商用能力。从公司官网数 据来看,中际旭创具有最全的 400G 产品线,其次是新易盛,具有规模出货能力, 剑桥 科技也在今年推出了新品。

中际旭创

中际旭创旗下旭创科技拥有全面的 400G OSFP 和 400G QSFP-DD 光通信模块产品组 合。 OSFP 包括 4x50Gx2 和 4X100G 两种架构方案, 该系列的产品符合 IEEE 802.3bs 和 OSFP MSA 标准,主要应用于 400G 以太网、数据中心和云网络。 QSFP-DD 包括 8x50G 和 4X100G 两种架构方案。该系列的产品符合 IEEE 802.3bs 和 QSFP-DD MSA 标准,主 要应用于 400G 以太网、数据中心和云网络。 这两种方案各有优势, 400G QSFP-DD 在 与 100G/200G QSFP28/56 的向后兼容性方面表现卓越,而 400G OSFP 则在向上升级至 800G 方面具有优势。

中际旭创在高端光通信收发模块产品研发和设计领域、成本管控及经营管理上均具有突 出优势。 公司拥有包括独特光学设计封装平台、超高的光学耦合效率、高速光模块的设 计能力、 高频电路和信号完整性专业设计及自主研发的全自动高效测试平台等业内领先 技术, 且在经营管理上实行精细化管理,通过销售订单为主导的生产模式和优秀的供应 链管理,在降低成本的同时保证产品质量,提高产品竞争力, 深受国内外知名客户的青 睐。根据 Lightcounting 报告,苏州旭创在 2017 年全球光模块市场份额中位列第二。

中际旭创有望继续享受 400G 的红利。 2017 年 3 月的 OFC 会议上,公司推出业内首款 400G OSFP 产品。 2018 年 3 月的 OFC 会议上,公司率先推出世界首款 400G QSFP-DD FR4 光通信模块。除了研发进度处于领先优势,在送样测试及小批量供货方面都领先于 竞争对手,根据公司 2018 年年报,公司 400G 产品在 18 年下半年开始向客户小批量供 应,在业内保持了 400G 产品导入客户的领先优势。 预计中际旭创将延续 100G 时代的 态势, 充分享受 400G 时代红利。 未来公司将继续受益于数据中心流量的增加,预计至 2021 年, 400G 高速光模块需求将有较大增加,并成为中际旭创业绩主要驱动力。

新易盛

公司部分 400G 产品有望量产,积极布局数通市场。 公司在 OFC2018 期间展出系列 400G 光模块产品,能在 1RU 尺寸内实现 12.8Tbps 传输容量,为高性能应用的大容量传输需 求提供便利。 19 年 1 月公司发布业界首例功耗在 10W 以下应用于大规模数据中心的 400G QSFP-DD 和 OSFP 封装的 DR4 以及 FR4 产品,为业界最低功耗的 400G 系列光模 块产品。目前公司正积极进入数通市场, 有望在 400G 市场弯道超车。

OSFP 旨在支持下一代 800G 光学模块,这些模块将使用 8 个 100Gbps 通道, 并向后兼 容 100G QSFP。 它们符合 OSFP MSA, 根据 CMIS(通用管理接口规范)的规定,可通过 I2C 接口提供数字诊断功能。 新易盛的 400G QSFP56-DD 收发器正在解决实现高速 400G 互连的技术挑战。这些收发器有四个光通道,工作在 100Gbps PAM4 调制,提供高达 400 Gbps 的解决方案。收发器在电气侧具有 53.125Gbps PAM4 的 8 个通道。它们符合 QSFPDD MSA。根据 CMIS(通用管理接口规范)的规定,可通过 I2C 接口提供数字诊断功能。 QSFP-DD 可在 1U 交换机插槽中实现高达 14.4Tbps 的总带宽。

整体而言,新易盛扎根四川,成本控制能力优秀,且近年来调整产品及渠道结构,瞄准 海外高端市场的战略已经在收入端和利率端有所体现, 400G 市场有望实现弯道超车。

被低估的数据中心光学连接方案

数据中心内部光学连接需要借助光模块和光纤连接器来实现。 此前市场对光模块比较重 视,但低估了 400G 高密度下光连接的增量市场。 要实现交换机 A 和交换 B 之间的连接, 需要借助光模块和光纤连接器来实现。 光模块的电口插进交换机 A 的电口使二者相连, 将电信号通过光模块转换成光信号,并将光模块的另一端光接口与光纤连接器相连实现 光信号传输, 再依次将光纤连接器的另一端与另一个光模块的光口相连,光模块的电口 和交换机 B 的电口连接,最终实现两台交换机之间的连接

光纤连接器种类多样,按客户具体要求可进行灵活定制。 光纤连接器可根据接头型号(两 端定制,有 MPO/FC/SC/ST/MU/LC 等型号)、端面(两端)、光纤芯数( 2 芯、 4 芯、 8 芯、 12 芯、 16 芯等)、光纤模式(单模 or 多模, OS1/OS2 或者 OM1/OM2/OM3/OM4/OM5)、 光缆外径、全长、尾纤长度等要求进行精准定制,满足客户的各种需求。

高速 PCB 板——数据密度革命之基石

高速 PCB 板在数据中心的使用

大规模数据中心的建设会增加服务器 PCB 的用量,数据中心承载流量大且传输速度快, 向高速大容量高宽带的方向持续发展, 对 PCB 的层数和材料要求进一步提高, 提升高 速高密度多层印制电路板的需求。 多层板的优点有很多, 装配密度高、 体积小、 电子元 器件之间的连线缩短,信号传输速度提高,且方便布线。 对于高频电路,加入地线层, 使信号线对地形成恒定的低阻抗, 屏蔽效果好。 数通用的高速高密度多层印制电路板正 越来越受到主流供应商的重视,包括深南电路、沪电股份等一线 pcb/覆铜板供应商都已 加快布局高速高密度多层印制电路板的进程。

高速 PCB 板主要应用在服务器、 交换机、光模块和传输网络等方面,其中服务器对于高 速 PCB 板的需求量最大。 大型数据中心能容纳的服务器数量是数十万级别的, 流量的爆 发也会提升数据中心服务器的需求,而下一代服务器陆续将会使用高速多层 PCB 板。 在 单路、双路服务器上 PCB 板一般在 4-8 层之间,而 4 路、 8 路等高端服务器主板要求 16 层以上,背板要求则在 20 层以上。 服务器出货量有望继续稳定出量, 利好布局高速 PCB 板的相关公司。

主流 PCB/覆铜板供应商

深南电路

深南电路成立于 1984 年,专注从事印刷电路板 PCB 业务。经过 30 余年的发展,公司已 成为中国印制电路板行业的产值第一的龙头企业。 针对数据中心 400G 进程,深南提供 了专门的高速大容量应用解决方案,针对核心叶脊交换机、光传输网络、服务器、储存 器等,提供了针对性的光连接板、高密度系统板和背板,数据中心 400G 进程将促进深 南电路相关的产品销量的提升。

对于高速板的主要应用领域, 主要是应用于承载网、核心网、交换机、 BBU 和服务器。 以前主流的高速板型号有 m4\m6\m7, 未来更高端的材料会越来越多。 目前交换机都已 经用上高速板材, 而服务器才刚刚开始。 接下来的新一代服务器平台将会使用 m4 型材 料。深南的南通二期定位高速 PCB 板, 主要面向数通、 以高速背板为主要生产线。 客户 主要包括惠普、联想、浪潮、戴尔等。 目前的服务器正处于平台切换阶段, 对高速 PCB 板也呈现了很多通信的特点,这是恰好又是深南电路擅长的。对于即将到来的数据中心 400G 升级,深南电路已经做好了充分的准备。

沪电股份

沪电股份专注于通信及汽车应用领域,主导产品为 14~28 层中高端企业通信板和中高阶 汽车板。 公司凭借在该领域长期累积的相对竞争优势, 在高速通讯和计算、 云计算、人 工智能、数据中心等新兴领域的应用日趋广泛,以及高层、高速 PCB 方面行业产能的整 合, 预计公司在高速通讯和计算领域的市场份额和营业额得以持续增长。

此外,数据中心服务器业务也将对公司产生积极影响, 公司自 2009 年开始服务器产品 的研发和生产,目前已经成为全球主要的服务器客户的线路板供应商,批量供应客户基 于 INTEL, AMD, POWER 平台的产品, 主要供应 8-24 层主板和相关的 PCIE 和 GPU 卡。

生益科技

生益科技创始于 1985 年,是集研发、生产、销售、服务为一体的全球电子电路基材核心 供应商。经过三十余年的发展,生益覆铜板板材产量从建厂之初的年产 60 万平方米发展 到 2018 年度的 8860 多万平方米。根据美国 Prismark 调研机构对于全球硬质覆铜板的 统计和排名,从 2013 年至 2017 年,生益科技硬质覆铜板销售总额已跃升全球第二。

生益科技提供的高速产品,根据介质损耗高低,广泛适用于数据中心中的服务器、交换 机、 存储、 背板、 线卡以及光通信产品。

华正新材

浙江华正新材料股份有限公司成立于 2003 年,是华立集团的控股成员企业,是国内最 早从事研发生产环氧树脂覆铜板的企业之一。 随着云端传输技术的广泛应用,通讯 4G/ 5G 时代的来临,数据交换总量急速上升,数据处理设备呈现爆炸式增长,通讯基站、超 级计算机、云端服务器等设备将被大量使用,高速基材成为时下 CCL 厂家研发与生产的 热点。目前公司青山湖一期厂区可实现每月 60 万张的高速板产能,可以与 FR4 覆铜板 按需灵活切换产能。针对不同的应用领域,公司对现有树脂体系进行全面的升级,研究 开发了品种丰富、性能优异稳定的高速基材产品系列。 经过前期与部分客户的合作认证, 高速覆铜板已实现批量生产。 目前公司新厂区的二期扩产正在筹划中,将进一步加大高 速高频材料的产能扩张。

投资建议

全球 5G 商用加速,云计算、人工智能加速发展,数据中心外部南北向流量和内部东西 向流量将继续高速增长,数据中心升级刻不容缓。

北美四大云厂商即将率先步入 400G 升级,未来对 400G 光模块的需求将迅速扩大。 从 数据中心的整体结构上看, 400G 升级将以升级交换机、光模块、连接器为主,加宽数据 中心内外部信息交互的通道,实现数据密度升级。

除此之外,流量的爆发和密度的升级还将带动高速 PCB 的用量,大规模数据中心承载流 量大且传输速度快,服务器 PCB 材料向高速大容量高宽带方向持续发展,对 PCB 的层数 和材料要求进一步提高,提升高速高密度多层印制电路板的需求。

综上所述,我们给出投资建议如下:

1) 主设备

设备主要以数据中心交换机为主,包括叶交换机、脊交换机和核心交换机,目前国内数 通厂商星网锐捷和新华三均推出 400G 交换机产品,有望在这一新的产品线获取一定市 场份额。 而国内云厂商和 IDC 也将陆续进行数据中心升级, 在当前大国博弈背景下,国 产替代已成为确定优势, 我们推荐: 星网锐捷、 紫光股份( 新华三);

2)光模块

大型云厂商数据中心均已采用叶脊架构,或在叶脊架构基础上进行拓展升级的架构,其 全连接特性对光模块数量的需求较早期传统架构更大,进行 400G 升级对光模块的需求 将会是巨大的。光模块龙头中际旭创深耕数通领域多年,市场份额稳定;小黑马新易盛 抓住 400G 有望实现弯道超车,进入新领域想象空间大。我们推荐: 新易盛、 中际旭创、 光迅科技、华工科技,关注剑桥科技、铭普光磁等。

3) 无源器件系列: 连接器、光模块上游组件

太辰光的光纤连接器产品线丰富, 400G 进程下, MPO/MTP 的高端化将有望使公司迎来 新的增长,同时作为北美云厂商的长期重要供应商,市场格局稳固,在内资企业中拔得 先机。 天孚通信作为光模块上游领先的器件制造商,产品线种类丰富,覆盖全球主流的 光模块龙头厂商,竞争力强,直接受益于 5G 电信市场/400G 数通市场的光模块的需求 增长, 我们推荐: 太辰光、 天孚通信;

4) PCB 沪电股份主导的 14~28 层中高端企业通信板产品在高速通讯领域的应用泛广。数据中心 数据升级对服务器和数通产品 PCB 材料提出新要求。深南电路为核心交换机、光传输网络、服务器等产品提供光连接板、高密度系统板和背板,投入南通二期全面布局高速 PCB 板。 生益科技的 Synamic 6N 高速产品广泛应用在数通产品内。 华正新材正对公司现有 树脂体系进行全面的升级,研究开发了品种丰富、性能优异稳定的高速基材产品系列, 其青山湖一期厂区可实现每月 60 万张的高速板产能,二期正在筹划中。 我们推荐: 沪电 股份、深南电路、 生益科技、 华正新材。

$星网锐捷(SZ002396)$$新易盛(SZ300502)$$太辰光(SZ300570)$

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报告来源:国盛证券

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全部评论

家和鑫10-18 11:53

散户一思考庄家就发笑。这是小易第三次冲高回落了,庄家挣得盆满钵满,太猥琐了。这个小易是不是财务造假?否则这么好的业绩处在5g行业,怎么走的一塌糊涂?