高算力拉動CPO需求爆發光器件、光芯片、光模塊續燃AI

李濤

基于GPT-3.5架構的ChatGPT總算力消耗高達近3640PF-days（假如每秒計算一千萬億次，需要計算3640天）。AI算力爆發需要匹配更先進的光通信底層算力基礎設施，傳統可插拔光模塊的功耗問題日益明顯。

CPO（共封裝光學）作為解決AI算力發展瓶頸問題的新技術引起市場高度關注，CPO領漲龍頭公司年內漲幅已超過300%，另有10余只個股年內漲幅超過了50%，成為市場領漲板塊。基于AI高算力對數據傳輸高速率、低功耗的巨大需求，光通信行業景氣度有望進一步提升，建議關注CPO技術新路線下光器件、光芯片、光模塊等光通信行業細分領域的投資機會。

CPO是指將光引擎和交換芯片共同封裝在一起的技術方案。在傳統方案中，實現光電轉換功能的可插拔光模塊插在交換機前面板，CPO方案顯著縮短了交換芯片和光引擎之間的距離，具有減少損耗、降低功耗、高集成度等優勢，能夠破解AI算力在數據傳輸環節的瓶頸，市場需求面臨爆發性增長。

據預測，全球CPO端口的銷售量將從2023年的5萬件增至2027年的450萬件，提升或達90倍，屆時CPO整體市場收入將達到54億美元。目前海外巨頭公司均已推出第一代或第二代CPO光模塊樣品，多家A股光通信上市公司也已經研發、儲備或推出相關產品。

從全球產業視角看，AI算力爆發成長的趨勢明確，CPO作為與之適配的新一代光通信技術路線得到業內一致認可，商用化正在加速落地，產業爆發性增長時點臨近。對于高確定性的高成長預期，市場給與積極正反饋，形成了明顯的板塊效應，CPO概念指數自2月8日至4月5日的近兩個月內漲幅達到40%。

在一輪上漲后再次審視產業基本面，AI算力帶動的光通信新周期仍處于早期。科技產業的標志性特點之一，就是供給創造需求。一輪科技大周期往往由標志性技術和應用啟動，并通過技術持續迭代創造出巨大的市場需求，從而推動產業周期跨度不斷延展。從3G、4G到5G，跨度約20年的一輪ICT（信息與通信技術）產業周期已經較為充分的演繹，作為可以比肩智能手機的AI大模型，正在啟動全新的算力時代。對于正在展開的新興ICT基礎設施建設周期跨度，投資者需要思路清晰，當前布局以CPO為代表的光通信行業，從中長期看仍具有較好的性價比。

從投資時點看，目前電子行業（申萬一級分類）整體PE處于近五年約20%分位，電子行業指數處于近五年50%分位。在行業整體低估值背景下，CPO具有更為突出的成長潛力，當前布局具有以合理價格買到稀缺成長的效果。

整個光通信產業鏈分為上游光芯片、光組件、光器件，中游光模塊、光通信設備，下游數據通信市場三大環節。

當前，面對不斷增長的數據需求，國內外云提供商和電信運營商普遍加大資本開支，積極推動800Gbps光生態系統以提高帶寬容量上限。位于產業鏈中游的光模塊是算力基礎設施的核心器件，隨著智算中心、邊緣數據中心建設的高速增長，光模塊將保持高速增長，預計到2025年國內數據中心光模塊市場有望達到525.3億元，2022年-2023年復合增長達到36.9%。

在需求持續增長推動下，光模塊公司業績增長強勁，而在產品供應上具有顯著市場競爭力的龍頭企業值得重點關注。例如A公司年內漲幅超過150%，根據年報業績快報，去年全年實現營收96.42億元，同比增長25.30%；歸母凈利潤12.36億元，同比增長40.92%。去年即便受疫情困擾，公司依然保持了良好盈利能力。2022年，公司持續加大對新方向、新產品投入，在產品結構上完成新陳代謝，將呆滯庫存及低效率陳舊設備進行一次性計提減值，并在全球最早小批量交付800G產品，同時相關光模塊產品也已實現小批量出貨，顯現技術優勢。

此外，已率先實現光模塊出海，有望憑借產品升級參與全球市場競爭的企業也值得前瞻性布局。又如B公司年內漲幅超過110%。近期其在北美市場發布了應用于CPO的ELSFP模塊，目前已送樣測試，預計在年內實現量產。根據2022年度報告，公司去年全年實現營收14.67億元，同比增長27.08%；歸母凈利潤1.94億元，同比增長19.59%。公司在電信市場實現營收14.44億元，同比增長30.05%，較2021年增長3.34億元，主要源于境內外電信運營商加大了網絡升級力度。

AI應用場景廣泛，對技術和產品提出多樣性要求，光模塊產品矩陣完善、能夠滿足多種需求的企業投資價值同樣突出，再如C公司年內漲幅超過170%，根據業績預告，預計實現歸屬于上市公司股東的凈利潤89000萬元-102000萬元，同比增長34.46%-54.10%。公司C已經推出了800G線性驅動的可插拔光模塊LPO。LPO技術無需DSP或者CDR芯片，相比傳統的DSP方案能夠顯著降低功耗和延遲，在人工智能AI以及機器學習ML等領域具備優勢。此外，公司還推出采用單波200G技術1.6T和800G光模塊，形成了面向高算力未來需求的多樣化產品線。

通常看，制造業下游需求爆發增長，上游出貨量增長會更加敏感。CPO上游環節，可重點關注在光芯片、光器件布局較為成熟的企業。光芯片技術壁壘高，行業競爭格局好，未來成長空間巨大。

據測算，全球光芯片市場規模將從2022年的27億美元增至2027年的56億美元，CAGR為16%。同處于上游的光器件全球產能不斷向中國轉移，目前我國無源光器件產品競爭力相對強，占全球市場約30%份額，有源光器件技術相對薄弱，存在較大提升空間。光器件市場細分料號多，定制化程度高，制造工藝難度大，市場呈現小而散的特點，龍頭公司具備市場整合潛力。

光芯片性能直接決定光模塊傳輸速率和網絡可靠性，解決“卡脖子”技術的企業具有稀缺溢價。例如光芯片公司D，作為國內稀缺的激光器芯片供應商，年內漲幅超過100%。公司10GEML光芯片即將放量，25G光芯片市場份額持續提升。面向未來市場的50GDFB、100GEML、硅光直流大功率光源等新產品，技術指標與全球龍頭企業產品間的差距正逐步縮小。2021年，全球光通信用光芯片市場規模約為146.7億元，公司市占率不到2%，伴隨產品升級迭代，市占率提升具有較大空間。

數據來源：Wind；注：新易盛截至2022年三季度

光器件是光電信號相互轉化的關鍵器件，有著光通信“心臟”之稱，光器件核心公司具有堅實的長期成長邏輯，如年內漲幅超過160%的公司E，作為光器件整體解決方案提供商，營業收入從2012年的1.44億元增至2022年的12.06億元，復合年均增長率達23.64%。公司歸母凈利潤從2012年的0.55億元增至2022年的3.99億元，年均復合增長率達21.86%。公司前瞻性布局高速光引擎技術，適配400G、800G等高速光模塊和CPO交換機。

由此可見，CPO代表性企業普遍為本輪AI算力需求爆發進行了技術和產品儲備。需求是極度稀缺的價值。當前全球經濟面臨下行壓力，各行業普遍處于存量博弈狀態，CPO高確定性、爆發式增長機會更顯珍貴。

（本文提及個股僅做分析，不做投資建議。）