算力成长投资新方向分析

把握 AI 算力主线，挖掘细分板块投资机会。

1.算力新方向之一：硅光及 CPO

硅光是实现共封装光学技术（CPO）、高性能计算的规模化部署的关键。硅光技术将光学 器件（如调制器）和电子元件（如 Driver）通过硅光子技术进行集成，实现功耗、成本、 体积的降低。与其他材料体系（InP、GaAs、铌酸锂等）相比，硅具有许多优势。一个主 要优势是硅光子学可以提供的低成本，因为它可以使用微电子行业成熟的 CMOS 代工厂 进行大规模制造。市场对 CMOS 制造技术的巨额投资和高质量的 SOI 晶圆意味着它提供 了比其他材料体系更高的良率。以硅为主要技术介质的完全集成解决方案一方面可以集 成大部分分立器件，高度适配CPO技术路线，另一方面为光学级可靠性提供了一条路径， 让它与所连接的核心 ASIC 的故障率保持一致，已成为产业及市场关注度较高的下一代 大带宽光互联技术方案。 硅光模块方案技术成熟度逐步提升，在 400G/800G 等高速光模块领域均得到应用。根据 Yole 的预测，到 2028 年硅光市场空间将突破 6 亿美元，其中在 800G 光模块的需求推动 下，数据中心可插拔光模块市场空间将达到 5.68 亿美元。根据 LightCounting 的预测，硅 光渗透率有望实现较快提升，由 2022 年的 24%提升至 2028 年的 44%。在 2022 年的数据 通信市场英特尔占主导地位，市场份额达 61%，其次为 Cisco 占据了 20%；电信领域思 科占据 49%的市场份额，紧随其后的是 Lumentum 和 Marvell，电信市场增长主要来自用 于长途网络的相干可插拔模块。

CPO 进展有望加速，建议关注 CPO 相关产业链机会。目前 CPO 为产业端相对认可的下 一代高速光互联技术路线之一，博通、英伟达等主流网络方案厂商均有布局。今年 3 月 份博通发布了全球第一台 51.2T CPO 交换机，CPO 技术有望在明年开始规模部署。根据 Yole，CPO 技术路线下，产业链分为了设计、光引擎、激光光源、芯片供应商、硅光代 工、设备商（CPO 组装）。我们认为在 CPO 技术路线下，将由英伟达、博通等芯片设计 厂商主导 CPO 方案的设计及产业资源整合，由传统光模块光器件厂商承担无源器件供应 及光引擎封装角色，再由台积电等先进封装工艺厂商负责将 xPU/ASIC、存储、I/O 等不 同 die 进行最终的封装。

2.算力新方向之二：IDC

IDC 为各类数字技术应用的物理底座，是国产算力发展核心受益环节。互联网数据中心 （IDC）是指在特定的物理空间内处理数据存储、处理和交互的设备网络中心。互联网数 据中心由建筑、供配电、制冷、安防和机架等基础设施及服务器、网络和存储等 IT 设备 共同构成。IDC 作为算力的物理承载是各类数字技术应用的物理底座。而 AIDC（智算中 心）则是基于最新人工智能理论，采用领先的人工智能计算架构，提供人工智能应用所 需算力服务、数据服务和算法服务的公共算力新型基础设施。AIDC 包括模型的训练侧和 推理侧两类需求，相较于 IDC 而言，AIDC 的计算用芯片功率更高，对高功率机柜交付 能力、液冷技术能力、集群组网能力及能耗指标要求也更高。相较于硬件和算力资源按 需租赁的算力租赁模式而言，AIDC 行业会按照客户需求的算力集群规模进行定制化的 组网和上架，并进行长时间的运维工作。拆分来看，AIDC 的训练侧对集群规模及机柜功 率要求更高，但对时延要求不高，因此对单机柜成本的投入水平更加看重，是短期 AIDC需求的主力。而推理侧更贴近应用端，对时延的要求较高，因此推理侧需求往往毗邻一 线城市。在技术上推理侧需求对集群规模和机柜功率的要求介于传统 PC 服务器业务和 训练侧服务器业务之间，预计未来随终端应用发展推理侧需求有望迎来爆发式增长。

IDC 行业供过于求的趋势有所改善，AIDC 贡献行业新发展增量。IDC 行业的景气度与 数据流量的发展趋势、终端应用的繁荣程度和 CSP 厂商、金融、政府等主体在内容、网 络、存储和服务器资源等方面的部署力度都息息相关。近年受供给侧激增及终端应用发 展迟滞等因素影响 IDC 行业呈现出一定的供过于求的态势，部分地区 IDC 市场的招标价 格缓步下行，但我们认为从政策规划力度、IDC 公司业绩、订单指引及 CSP 厂商资本开 支等情况来看 2024 年以来受需求修复及 AIDC 新增量的影响行业供过于求趋势已有所改 善。AIDC 新增量方面：根据 IDC 圈公众号转引国家统计局 7 月 15 日发布的数据显示， 截至 5 月底，智能算力占算力总规模比重超过 30%；国家信息中心信息化和产业发展部 主任单志广表示，预计到 2027 年，中国智能算力规模年度复合增长率达 33.9%。此外， 据 IDC 圈不完全统计，进入 2024 年，智算中心项目动态数量大幅增加，6 月 20 日至 7 月 28 日，约 1 个月时间新增项目 57 个，有投资额统计的 34 个项目总投资额为 1036.58 亿元，占过去三年所有智算中心（有投资额统计的）投资总额（约 6400 亿）的 15%以上， 其中有 4 个项目投资额超过 100 亿，22 个项目超过 10 亿。总体趋势来看：根据工信部 数据。截止至 2023 年底我国数据中心机架总规模超过 810 万，同比增长约 25%，供给侧 扩容增速相对有所下滑，行业供需格局整体有所改善。

他山之玉，以北美智算中心规划情况为鉴。目前大模型参数量激增，随着 AI 应用生态的 逐步成熟和应用场景的逐步开拓，海外智算中心建设规划已逐步提升至 GW 级。在政策 层面：2024 年 9 月美国白宫宣布，将成立智算中心基础设施特别工作组以协调政府各部 门政策。该工作组将由国家经济委员会、国家安全委员会和白宫副幕僚长办公室领导。 此外，美国能源部还将创建智算中心合作团队，利用各种项目来支持智算中心的发展。 在企业规划层面：根据 Andy730 公众号梳理，谷歌预计俄亥俄州和爱荷华州/内布拉斯加 州 2025 年底总容量将达 1GW，哥伦布地区即将建设的 GW 级集群。2025 年谷歌预计将 在多个园区进行吉瓦级训练，2026 年将形成 GW 级 AI 训练集群；微软凤凰城 AI 训练基 地计划扩展至 10 座建筑，自建 24 个数据中心，并拟于威斯康星州自建最大单一数据中 心的超级园区。在德克萨斯州微软与 Oracle+Crusoe 和 CoreWeave+Core Scientific 合作， 拟于全美范围内建设多个吉瓦级数据中心。我们认为目前海外头部大模型企业仍处于智 算算力军备竞赛的布局情况当中，建设需求旺盛，以此为鉴我国智算中心及能源建设热 潮亦有望进一步开启。

运营商市占率最高，第三方 IDC 运营商快速崛起。从产业格局来看，IDC 行业参与者主 要包括运营商、第三方 IDC 运营商以及客户自建三大组成部分。1）基础电信运营商：基 础电信运营商建设数据中心主要为客户提供机房和带宽资源，为支持自身带宽的销售， 数据中心常被单一的运营商网络链路所限制。且受限于运营商本身企业架构，其机房定 制化能力、核心区位资源禀赋及跨区域服务能力尚存不足。2）客户自建：得益于移动互 联技术的快速发展，企业上云已成为普遍趋势，各云计算厂商把握机遇亦开始加码数据 中心建设以满足自身云计算服务需求，其参与建设主体以大型互联网企业为主。3）第三 方 IDC 运营商：第三方数据中心运营商通常支持多网络链路接入，在机房定制化能力、 核心区位布局及跨区域服务上等方面都更具优势。目前绑定大客户模式为第三方数据中 心服务商的重点经营导向，各头部厂商均与下游客户形成了较深的合作绑定关系。根据 IDC 中国数据，2023 年三大运营商合计市场份额已由 2022 年的 60.2%下降至 2023 年的56.9%。而 Top5 第三方服务商市场份额则从 2022 年的 48.8%提升至 2023 年的 51.3%， 集中度进一步提升。从上架率来看，根据公司公告数据，2023 年头部 IDC 企业上架率均 为 70%以上，客户需求相对旺盛。

3.算力新方向之三：DCI

全球数据中心规模的快速扩张及 AI 需求的增加导致 DCI 互连需求快速提升。随着网络 云化进程的加速，业务流量越来越多地向数据中心汇聚，导致全球数据中心规模的快速 扩张。为了实现这些数据中心之间的无缝运行，互连变得至关重要，从而产生了数据中 心互连 （DCI）需求。此外，由于数据中心建设和能源供应等因素的限制，不可能无限 期地扩大单个数据中心的容量，当业务规模增长到一定程度时，需要在同一城市或异地 建设多个数据中心。此时，多个数据中心需要互联互通，协同工作，完成业务支持。这些 因素共同作用，使得 DCI 市场规模和需求持续增长。目前，DCI 技术主要支持的速率包 括 100G、200G、400G 和 800G 等，其中 800G 为目前数据中心互连技术的下一代发展趋 势。随着技术的发展，更高速率的 DCI 解决方案也在不断涌现，以满足数据中心之间日 益增长的数据传输需求。

预计 DCI 市场规模快速增长。今年 7 月份，微软宣布选择了 Lumen 来扩展其网络容量 和功能，以满足 AI 对其数据中心不断增长的需求。10 月份，Lumen 宣布与 Meta 正在 合作，以显著增加 Meta 的网络容量，并帮助推动其 AI 计划，扩展后的网络将为 Meta 行业领先的基础设施提供专用互连，加强和提高公司在 AI 开发方面的领先能力，体现 出当前 DCI 市场正面临旺盛的需求。根据 The Business Research Company，数据中心互 连 （DCI） 市场规模从 2023 年的 117.3 亿美元增长到 2024 年的 134.7 亿美元，到 2028 年，它将以 14.4% 的复合年增长率（CAGR）增长到 230.8 亿美元。 为了满足对 DCI 不断增长的需求，网络必须采用能够提供必要容量和速度的新技术， 相干光学器件成为一种关键解决方案。相干光学器件利用同步光波来传输数据，这与依 赖电信号的传统电信方法形成鲜明对比。从本质上讲，相干光传输是一种通过调制光的 振幅和相位以及跨两个偏振的传输来提高光纤电缆容量的方法。通过在发射器和接收器 端进行数字信号处理，相干光学器件可实现更高的比特率、更高的灵活性、更简单的光 子线系统和增强的光学性能。该技术通过优化数字信号的传输来解决网络提供商面临的 容量限制。相干光学不是简单地在 1 和 0 之间切换，而是利用先进的技术来操纵光在 两个偏振中的振幅和相位。这使得能够将更多信息编码到通过光纤电缆传播的光上。相 干光学器件提供了在相同的光纤基础设施上传输大量数据所需的性能和多功能性。

DCI 需求有望拉动子系统、相干光模块光器件需求增长。对于长距离网络，超大规模网 络运营商将需要采用整套网络设备，与数据中心内部所使用的产品有较大差异。典型的 长距离网络至少需要：光模块、转发器、DWDM 多路复用器/解复用器、路由器、放大器、 增益均衡器和再生器站点，以及其中大多数还需要 ROADM（可重构光分插复用器）和 WSS（波长选择开关）。Ciena、Nokia、Infinera 和 Cisco 是电信系统和设备的几家主要 全球供应商，而 Lumentum、Coherent、Fabrinet 和 Marvell 则为这些主要供应商提供各 种子系统和有源组件。DCI 需求涌现有望直接带动上游子系统、相干光模块光器件需求 增长。