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华福证券:如何看CPO&OIO市场空间?

華福證券:如何看CPO&OIO市場空間?

智通財經 ·  10/29 21:53

考慮CPO交換機在高帶寬連接下相較傳統交換機的信號、功耗、成本優勢,預計2028年CPO交換機光引擎市場規模可達到約220億美元。

智通財經APP獲悉,華福證券發佈研報稱,光互聯層面上,CPO是突破後端網絡Scale out成本、功耗瓶頸的利器,CPO交換機在高帶寬連接下相較傳統交換機具有信號、功耗、成本優勢,OIO則爲芯片到芯片的連接提供了解決方案,具有大規模擴展領域應用的潛力。因此,可重點關注CPO驅動下光器件、光芯片耦合及封測設備的投資機遇,建議關注光模塊、光引擎和科技光器件的相關企業。

華福證券主要觀點如下:

CPO:突破後端網絡Scale out成本、功耗瓶頸的利器

CPO是指交換ASIC芯片和硅光引擎在同一高速主板上的協同封裝,從而降低信號衰減、降低系統功耗、降低成本和實現高集成度。以博通產品來看,光互連層面上Bailly CPO比傳統可插拔光學方案可減少70%功耗,交換機層面上Bailly CPO能降低約30%功耗。集群層面上,對於32K GPU集群,CPO可實現超過1MW的功耗節省。市場空間來看,Cyriel Minkenberg等人發表的論文表示,推動CPO的應用需要其價格顯著低於可插拔光學器件,並預計光引擎的平均售價將從2021年低於1.2美元/Gbps下降至2024年低於0.6美元/Gbps。

基於此降幅,該行預計光引擎平均售價將在2028年達到0.24美元/Gbps。650 Group預計51.2Tbps交換機出貨量將從2024年月7.7萬台增長至2028年180萬台。考慮CPO交換機在高帶寬連接下相較傳統交換機的信號、功耗、成本優勢,假設180萬台51.2T交換機出貨均爲CPO交換機,對應2028年CPO交換機光引擎市場規模可達到約220億美元。

Optic IO:縱向拓展超帶寬域,實現更多GPU的Scale up

Optic IO是一種與計算芯片(如CPU、GPU、ASIC或FPGA)集成在同一封裝內的光學互連。光學I/O提供芯片到芯片的連接解決方案,在單個IC中使用光而不是基於電的I/O。博通方案通過採用2.5D多芯片封裝,利用硅作爲中介層,將光引擎Chiplet及HBM進行了CoWoS封裝,形成的每個CPO都具有6.4Tbps的I/O帶寬的光引擎。該方案展示了其在大規模擴展領域的潛力,整個光鏈路可實現5m-30m的傳輸距離,可通過64台高端口密度交換機完成512顆GPU的Scale up互連。

關注CPO驅動下光器件、光芯片耦合及封測設備的投資機遇

有源器件方面,天孚通信已佈局適用於CPO-ELS模塊應用多通道高功率激光器的開發;中際旭創在硅光芯片設計研發和技術儲備方面有顯著進展,具備一定技術做CPO相關產品研發;光迅科技在2023年OFC上發佈了可支持3.2T CPO光引擎的自研光源模塊,爲後續推出CPO產品做技術鋪墊;新易盛子公司Alpine Optoelectronics也擁有其自主研發的nCP4硅光子技術平台。

無源器件方面,由於CPO採用多通道高密度封裝,需要光纖陣列FA、MT或MPO等高密度連接器,且此種規格跳線工藝要求較高。國內廠商中天孚通信、太辰光、光庫科技、仕佳光子等廠商均有相關無源器件的佈局。

此外,高精度耦合設備等是硅光和CPO封裝工藝的核心設備,FiconTEC是全球領先的光電子自動化微組裝測試設備製造商之一,其生產的設備幫助Intel、Cisco、Broadcom、Nvidia等全球知名光電子廠商實現了高速硅光模塊、CPO等新技術的開發、驗證和大規模量產。國內獵奇智能在面向CPO、硅光、泛半導體的新工藝路線上,有大規模光電子集成和光子集成自動化貼裝設備的佈局。

建議關注

光模塊&光引擎:中際旭創(300308.SZ)、新易盛(300502.SZ)、天孚通信(300394.SZ)、光迅科技(002281.SZ)

科技光器件:太辰光(300570.SZ)、光庫科技(300620.SZ)、仕佳光子(688313.SH)

風險提示:AI應用進展不及預期、行業競爭加劇、全球貿易摩擦風險

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