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文档简介
目录产业加速,AI算力需求持续高景气 4方兴未艾:AI演进不止,模型持续进化 4收支共振:业务增长支撑Capex投资加速 6算力加速:确定的需求带动科技巨头资本开支增长 9向光而行:算力多元化带来光链接新需求 12业绩核心:800G和1.6T硅光光模块及优势 12关键增量:Scale-up超节点光链接趋势 15估值变量:CPO和OCS等新方案的落地预期 18Scale-Across为DCI市场带来AI时刻 26算力无疆:AI新基建、新范式、新应用 28技术奇点来临:从芯片到机架的“密度革命” 28海外太空算力引领科技变革 35AI的下一站:推理云+AI智能体 44拥抱端侧:AI硬件带来的万物智联增长机遇 47行业投资建议:拿龙头,追景气,观变量 52风险提示 54插图目录 55表格目录 56产业加速,AI:AIAI3AIOpenAIIDCGartnerAI2025AIAgentCloudAIServices图1:Gartner2024年人工智能技术成熟度曲线 图2:Gartner2025年人工智能技术成熟度曲线 Gartner,联生研究所 Gartner,联生研究所LightCounting2026-2030AI2026AI图3:AI驱动以太网光模块市场增长 LightCounting,国联民生证券研究所2025GPT-5.2PPT/ExcelGemini-3。44GDPval,GPT-5.2ThinkingThinking70.9%111%。OpenAI2025AIAIAI未能及时跟进的组织正面临快速拉大的竞争差距。1009000AI企业使用量正在快速规模化,ChatGPT企业消息量同比增长8倍,而API推理消耗更是同比飙升320倍,反映AI已从实验性工具进入系统性工作流集成阶段。AI40–60AIAI采用呈现明显的跨行业与全球化扩散,中位数行业的使用量在过去12个月增长超过6倍,其中科技行业以11倍领跑。图4:GPT-5.2Thinking模型性能表现 图5:科技行业AI采用率过去12月增长11倍 OpenAI网国民证券究所 OpenAI网国民证券究所麦肯锡在《ThestateAIin2025AI年AI88%的被调AIAIAIAI图6:在至少一个业务流中使用AI的商业组织占比 图7:在多个业务流中使用AI的商业组织占比 麦锡国民证究所 麦锡国民证究所Capex202512CienaGarySmithAI对业务收入增长贡献日益显著。2024Q120%谷歌:FY25Q3151.614.81%,同比+33.5%,环比+11.3(2)微软:FY26Q1309.039.8%,同比+28.23.4%,同比增速连续三个季度提升;Azure202575040%FY26Q2Azure37(3)亚马逊:FY25Q3为330.1亿美元,同比+20.2%,环比6.9%。根据亚马逊的FY25Q3EarningsCall1320AI广告业务方面,AI帮助广告主降本增效:Facebook/Threads/Instagram使用时长同比分别+5%/10%/30AdvantagePlus14%;端到端AI驱动的广告工具ARR已突破600亿美元。根据谷歌FY25Q3EarningsCall,AIAIOverview、AIModeFY25Q3EarningsCall,使用AI购物助手Rufus1006Q1EargsCallzue业绩超出预期,AzureAI图8:北美三大云厂商云业务增速迅猛(亿美元) 各公司财务报表,国联民生证券研究所2025Q3CSPCapex(1124.376.9%,环比+18.3MetaAI具体来看(15Q3Capex为239.5FY25Q3Earnings25/09/30)的Capex为349亿美元,同比+74.5%,环比+44.2%;根据微软的FY26Q1EarningsCallPP&E193.9111亿美元,主要用于大型数据中心。(3)MetaMetaFY25Q3EarningsCall,FY25Q3Capex193.7资本支出188.3亿美元。(4)亚马逊:根据亚马逊的FY25Q3EarningsCall,FY25Q3Capex342+60.7%,环比+9.0%。图9:四家海外云厂商Capex(包含融资租赁)季度跟踪(亿美元) Amazon Google Microsoft Meta1200100080060040020017Q117Q217Q117Q217Q317Q418Q118Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q420Q120Q220Q320Q421Q121Q221Q321Q422Q122Q222Q322Q423Q123Q223Q323Q424Q124Q224Q324Q425Q125Q225Q3Amazon、Google、Microsoft、Meta季度电话会,国联民生证券研究所AI收入与折旧的剪刀差正在逐渐缩小。以微软为例,由于其AIOPEX和Capex3AI渐缩小的现象来观测到公司收回AICapex20232025AIAIQ4EQ3Q2Q4EQ3Q2Q1Q4Q3Q2Q1Q4Q3Q2Q1202520242023折旧(亿美元)35.49 38.74 39.21 59.59 60.27折旧(亿美元)35.49 38.74 39.21 59.59 60.2763.873.83 68.2787.4 112.03 130.61 78.21折旧占比(年) 7.60% 10.17% 13.42%折旧占比(年) 7.60% 10.17% 13.42%AI对Azure增量的贡献1%1%-AI对Azure增量的贡献1%1%-6%-8%12%13%16%--AI收入占比(年)2.1%5.0%12.8%AI收入占比(年)2.1%5.0%12.8%假设1:2025Q4收入来源于季度电话会指引平均值,折旧方面,假设2025Q4保持与2025Q3相同的折旧增长率;假设2:考虑Azure的收入增速不断增加,AI对Azure的贡献占比逐渐增加,2023-2024年Ai收入增速175%,则我们估计2024-2025AI收入增速200%。占比剪刀差(年) 假设1:2025Q4收入来源于季度电话会指引平均值,折旧方面,假设2025Q4保持与2025Q3相同的折旧增长率;假设2:考虑Azure的收入增速不断增加,AI对Azure的贡献占比逐渐增加,2023-2024年Ai收入增速175%,则我们估计2024-2025AI收入增速200%。微季电会, 国联生券究测算AIAICapexCapex(TTM)图10:北美四大厂现金流及偿债能力保持稳定 ,国联民生证券研究所ROE(25Q3985AI图11:谷歌造血能力强劲,折旧利润比可控 ,国联民生证券研究所1.3AIMeta更多客户还在不断采购大型科技公司的云计算服务、软件产品,以及广告服务。(Performance/季/年提前付钱1-3Meta4012/4593/6011/1146014.5%/30.6%/90.71Q25OpenAI签署的5年30002Q25五大科技巨头剩余履约义务总额也还有846041%。图12:美国五大科技巨头PRO变化情况 图13:美国五大科技巨头PRO&CAPEX对比
微软 亚马逊 谷歌 Meta 甲骨文
80%60%40%
CAPEX增速 PRO增速40000
(亿美元)4550(亿美元)45506503871671890224026903680
20%
2024A 2025E 2026E新财,联生研究所 新财,联生研究所美国算力建设已进入百万卡模式10GWMeta20264700(202520253700亿美元(约合2.6万亿人民币),总增速约为64%。MarvellDell’Oro的预测数据来展示其对数据中心市场需求增长26-28Capex20%的年复合增长2028图14:美国五大科技公司资本开支 图15:2028年北美数据中心相关CAPEX预测 0
(亿美元)
微软亚马逊谷歌Meta甲骨文2023A 2024A 2025E 2026E新财,联生研究所 Marvell,Dell’联民证研所全球主要云与AI厂商正大规模布局与扩充自建/206207年云厂商新增超GIDC新增约1GW2010302025年11美国基础设施与就业领域投资约6000AI400+座数据中心,2025年预计在AI800OpenAI4.5GWStargate年将在澳大利亚投入200亿澳元用于扩建云基础设施,是澳大利亚史上最大规模的科技投资;CoreWeave与Nebius(NBIS)等新型AI基础设施供应商也在近两年间公布了在欧洲和美国的多项数亿美元到数十亿美元的扩建计划。云厂商(GW)Meta亚马逊云厂商(GW)Meta亚马逊微软谷歌Hyperion集群2.5ProjectRainier2.4Stargate(与OpenAI合作)0.5德克萨斯州2Prometheus集群1联邦政府AI超算集群1.3阿联酋0.2印度0.2美国其他州1.2印度1合计4.7合计3.7 合计1.7合计 2.2OracleCoreWeave第三方AIDC(GW)NebiusAppliedDigitalsStargate4.5宾夕法尼亚0.3新泽西州0.4PolarisForge0.5ProjectHorizon1.75堪萨斯城0.04新泽西州0.25其他绿地项目1合计4.5合计2.3合计1.44合计0.5(Meta,MicrosoftAmazon,Oracle,CoreWeave,TimesofFinance,Magzter,W.Media,LouisianaEconomicDevelopment,MadeinAlabama,Dorchester本(IT)MW1700(1GW100200)OpenAIStargate7GW4000MW5700(IT设备AIGWGPU(图形处理器CPU(中央处理器HBM(高带宽内存数据中心的土地、建筑、机架、供电设施、液冷系统等。AICapexLawCapex(TTM)ROIAIAI向光而行:算力多元化带来光链接新需求800G1.6TLightCounting,2025(AOC)230202450%17060%LightCounting,2026400G的预测,2026-2027年1.6T光模块的出货量呈现加速增长的态势。图16:全球光模块市场季度销售额统计(分速率) 图17:全球400G-3.2T光模块需求量预测 LightCounting,国生证研所 是科,LightCounting,联民证研所我们认为1.6T光模块有望兼具高增长和长生命周期两个特点。首先1.6T光8通道×200Gbps3.2TSerDes。但是我们可以看到,单通道通信能力的迭代速度显著落后于以半4×100G400G8×100G4×200G200G向单通道400G的迭代速度会比上一次的迭代升级面对更大的困难和更多的不确定性。图18:单通道通信能力的迭代速度落后于交换机芯片能力增长Intel,国联民生证券研究所英伟达的芯片I/OVR200和VR300都选择了224GSerDes。Blackwell芯片同样采用了224GSerDes,RubinI/OchipletGPU系列GPU需要更多的1.6T光模块,而不是向3.2T图19:英伟达GPU逻辑Die和SerDes配置方案SemiAnalysis,Nvidia,国联民生证券研究所1.6T800GCW248EML,EMLCPOLPOLumentumFY26Q1激光器出货量创记录,光芯片的供需缺口在持续扩大,虽然供应已经10%25-30%;CoherentFY26Q1EML芯片的供应仍受限于磷化铟短缺,其第一季度未完成的订单积压被累积到第二季度。EML虽然硅光子器件也需要基于磷CWDR4DR81CW211(GlobalFoundries)AMF半导体正通过内生增长扩252620245.2203046亿美元,复合年增长率为43%。图关于硅光芯片市场规模预测图 YoleGroup,国联民生证券研究所目前硅光渗透率在800G→1.6T的迭代中有望显著提升。LightCounting也上调了硅光方案的份额占比,到2026201810%,202433%。图21:硅光方案在整体光模块市场占比 C114通信网,LightCounting,国联民生证券研究所1.6T光集成方案(探测器等)集成到单一硅基芯片上,具备高集成度、低成本、低功耗等优势。国内硅光方案产业链公司有望优先受益。中国正迅速缩小与西方企业在硅光子领域的差距,根据Lightcounting,中际旭创通过与tower半导体合作,采用PH18M——2024图22:24-25年全球数据中心市场光模块市场格局 YoleGroup,芯语,国联民生证券研究所Scale-up英伟达NVL-72超节点和华为384超节点相继发布。超节点在Scale-UP层面的链接需求成为2026-2027年AI算力网络中最重要的连接需求关键增长量。ScaleUp的实现路径主要分为两大方向:高电机柜的单机柜GPU高密度集成方案。该路径的核心在于突破机柜/GPUNVIDIANVL72GPU多机柜的GPU全光互连超节点方案。当算力需求突破单机柜边界后,该路径以高带宽、低时延的光互连技术为纽带,将分散在多个机柜中的GPU“虚拟超级算力域”打破物理机柜的算力分割限制,谷歌、华为是典型“玩家”。例如华为CloudMatrix384图23:英伟达GB200NVL72超节点 图24:华为CloudMatrix384超节点 Scale-up所
DOIT,国联民生证券研究所GPU撑大规模算力集群高效协同的必然选择。Marvell(Gen6(从64Gbps256Gbps),铜介质(DAC/AEC)的适用范围越窄——Gen8Scale-UP图25:不同介质的传输能力(按Marvell接口代际划分) Marvell,国联民生证券研究所Scale-up海外市场目前仍NVLinkScaleUp在开放生态方面,20245AMD、博LinkUALinkPCIeLinkAI1024GPUAI(pod),意指服务器中的一个或多个机架。Scale-outScale-upoutASICInfiniBand20252030InfiniBand,预估2025-2030年间以太网交换芯片销售额将以32%的年复合增长率持续攀升;Scale-up领域,英伟达的NVLink交换机构成对AI纵向扩展交换机ASIC预测的基准,纵向扩展交换机市场规模已经超过以太网和idLightcoting预计新的UltraAccorL(ALk)200G/2028Link20%。Scaleup以英伟达RubinNVL144为例(72GPU144):若要搭建4288-GPU1300综上,Scaleup网络要求单节点极致带宽、低延迟,算力与网络强耦合。基于此,沿芯片→连接→交换架构→一体化交付,重点关注:高速接口和交换芯片:CPU/GPUSerDesLPO也将逐步扩大应用。定制化网络设备:Scaleup/存储硬件深度集成能力的一体化交付厂商具备优势,例如华为、中兴通讯、紫光股份。图26:Scale-up交换机占比加速提升 图27:Scaleup占比快速提升 Lightcounting,联生证研所 LightCounting,国生证研所CPO和OCSCPOCPO纤应直连交换机核心硅芯片(ASIC/FPGA),以规避铜缆混合互连的固有缺陷—ASIC/FPGAPCBDSP光模块)→设备内板上的光互联(CPO)→芯片间光互联(OpticalI/O)。图28:光电集成不断推进,设备间可插拔→设备内板CPO→芯片间OIO Broadcom,国联民生证券研究所CPO:以低损耗光纤替代电路板至前面板的高损耗铜线;移除25G/通道以上速率场景中双高功耗DSP之一,实现功耗与成本双重优化;DSP数量缩减及长距铜线取消,助力带宽提升与延迟降低;摒弃据博通,BroadcomBailly51.2TbpsCPO400GBASE-FR4图29:博通Bailly51.2TbpsCPO交换机 芯语,博通,国联民生证券研究所ASIC/FPGA板间仍依赖铜线(PCB)互连。过去几年中,CPO(摩尔定律和芯片组趋势2.5D-3D,CPO2D封装的CPO技术是将光子集成电路PIC和集成电路并排放置在基板或PCB上,通过引线或基板布线实现互连。2D随着CPO向1.6T/3.2T带宽升级,2D封装的互连距离(厘米级)已无法满足低延迟需求。2.5DEICPIC(Interposer)上。通过中介PICPCB3D图30:封装技术的发展 IDTechEx,国联民生证券研究所CPONPO博通和英伟达是CPO积极且有力的推动者。20223OFC25.6TCPOCPO10CPOOCPRackTH5Bailly20254OFC,博通进一步给6.4TXPU-CPO”里程碑,CPO2025108102.4TbpsCPOAI/横向扩展网络场景。2025年3月英伟达首次在GTC大会上推出基于InfiniBand网络技术QuantumX,与之一同推出的还有基于以太网技术的SpectrumX硅光交换机。2025年10月份,英伟达也公布了其在硅光领域的重要进展。首款共封装光器件(CPO)交换机Spectrum-X——目前已被Oracle和Meta等主要厂商采用——与传统网络相比,能效提升3.5倍,网络弹性提升10倍,部署速度提升1.3倍。图31:BroadcomTomahawk®6–Davisson 图32:Nvidia在2025上推出多款CPO交换机 博官,智,民生券究所 Nvidia官,联生券研所CPO20243DCPOwithSwitchCPOwithXPUComputeNetworkCPO设计采用“芯片-基板”方案,台积电正在研发第二代CPO技术采用“芯片-中介层CPOASIC,进一步降低功耗并提升带宽密度。图33:从基板式CPO到中介层式CPO的演进深圳市光学光电子行业协会,台积电,国联民生证券研究所NPOCPOCPO3DNPO(800GNPO2025-2027年龙头厂商的过渡选择;待CPO工艺成熟后,将逐步向1.6T+高端场景替NPO2025CIOECPO技术及其基于VCSELNPO技术。这两种技术都具有优异的性能,尤其是基于VCSELNPOCPO的5J/bitCELNPO的能效可低至1J/bit。VCSEL图34:博通用于硅光解决方案的CPO技术及基于VCSEL的新NPO技术博通,Lightcounting,国联民生证券研究所CPO/NPONPO/CPO将给哪些环节带来增长点?传统可插拔模块价值量更多集中在中(3D混合键合(PIC+EICCW光源、保偏光纤、连接器等;中游:硅光收发器、光引擎、硅透镜阵列等;配套模块:温度控制模块等。图35:CPO催生的光组件新市场 Coherent,LightCounting,国联民生证券研究所IC模块商的跨界协同。图36:CPO产业链图 Yole,国联民生证券研究所20256CPO2024的4600万美元飙升至2030年的81亿美元,年复合增长率高达137%。据LightCountingCPO20272025-2027CPO2028进入规模化增长阶段。图37:2026-2030年CPO预计出货量占比逐步提升 图38:2024-2030年Scaleup和ScaleoutCPO收 入增长预测 Lightcounting,联生证研所 yole,国民证研所低成本低功耗,OCS在传统的胖树网络架构中,数据包在到达目的地之前需要经过多次“光-电-光(O-E-O)800G/1.6TSerDes能源利用效率AIAll-Reduce图39:数据中心功耗的增长远高于带宽增长速度 Cisco,国联民生证券研究所(OpticalCircuitSwitch,EPS不同,(如微镜反射直接将光信号从输入端口导向输出端口。当前OCSM(微机电系统数字液晶(DLC)、硅光波导和压电陶瓷四大技术路线为主,竞合发展的格局。MEMSMEMSOCS数字液晶(DLC)方案——纯固态技术的高可靠性挑战者。利用液晶材彻底消除了机械运动部件,拥有更长的使用寿命、更低的驱动电压且切换速度超越MEMS的潜力。图40:基于MEMS的光通信交换模块结构 图41:谷歌TPUv7的集群互联架构 MissionApolloLandingOpticalCircuitSwitchingatDatacenterScale》,国联民生证券研究所
Semianalysis,国联民生证券研究所硅光波导方案——芯片级集成的远期方向。旨在通过在硅基芯片上集成光波导与热光或电光调制器,利用改变折射率来实现光路的开关与路由。基于SOI衬底与CMOS调制与路径重构功能,芯片尺寸仅数平方毫米,较传统方案体积缩小90%以上。硅光波导的核心优势体现在纳秒级传输时延、微秒级切换速度及毫瓦级低功耗等AI压电陶瓷方案——尚处于实验室验证向工程化实现过渡的阶段。通过将二维光纤准直器直接固定在压电陶瓷驱动器上,利用压电陶瓷机电耦合效应驱动准直OCS系统的每一输入/2DDLBS商相对较少。图42:Lightmatter的PASSAGE方案 图43:压电陶瓷DLBS光交换示意图 Lightmatter,国联证券究所 Polartis,联生研究所我们认为,OCS具备三大核心优势:低时延低成本:OCS的光信号通过微型反射镜等物理装置直接进行路径切换,以谷歌PalomarOCS为例,光信号穿过准直器与MEMS镜面的物理路径仅数厘米,设备内部穿透延迟<10ns。同时,用OCS层替代传统Clos网络中的Spine(脊柱)交换机层,可以直接减少大量昂贵的EPS设备及其配套的光模块数量,谷歌在OFC2023中展示的基于MEMS方案的“Apollo”OCS平台成功降低了30%的成本。数据速率与协议透明:OCSOCS400G“高可靠性与可重构性:OCSAILeafAIAI而优化资源利用。在应用层面,OCS正从一项解决特定问题的辅助性技术,迅速演变为支撑下一代大规模AI训练集群不可或缺的核心网络基础设施。AIOCSOCS在超大规模集群中的经济性与性能优势,在引入OCS技术后,TPUv430%,40%,同时网络30%。这种经由大规模商用验证的ROI(投资回报率)数据,不仅巩固了谷歌在AI基础设施领域的领先地位,也正在推动Meta、微软等其他北美云厂商加速评估并跟进OCS技术路线,预示着OCS正从“谷歌独家”走向“行业共识”。当前OCS仍处于渗透初期,成长空间可观,据CignalAI,至2028、2029年,全球OCS市场规模有望分别突破10亿、17亿美元。图44:Lightmatter的PASSAGE方案 图45:OCS市场规模预测 CignalAI,联生研究所 CignalAI,联生研究所Scale-Across为DCI市场带来AI目前传统的AI算力扩展方法主要包括Scaleup和ScaleoutScale-Up或Scale-Out无法无限扩展集群规模。数据GPUScale-Across(跨区域扩展将多GWAI的愿景。Scale-Across跨数据中心通信(DCI)AIDCI随着跨地域、低时延的推理服务需求持续增长,对应的DCI速期。根据LightCountingDWDM(DCI)201830%2023-202455-602025-202960-70%。MordorIntelligence,2024141.22029年,该市场规模有望达到283.8亿美元,在2024-2029年的预测期内,其年复合增长率为14.98%。图46:全球DWDM市场带宽规模预测 图47:DCI市场空间 C114通网,LightCounting,联生券究所 MordorIntelligence,国联生券究所(IMDD)IMDDC密集波分复用等的性能优势不可忽视,而IMDD向更高波特率和更多调制符号数发展则面临接收机灵敏度劣化、引入过大非线性噪声等问题;另一方面,随着相干oDSP技术的持续改进,其单位功耗和成本无限接近于的oDSP,这也成为相干下沉到短距离传输的关键吸引力。根据Ciena,在400G相干技术主要用于40Km以上的400GZR/ZR+;相800G20km的ERIDC1.6T10kmLRFR/DR图48:相干技术持续下沉 Ciena,国联民生证券研究所算力无疆:AI&架构带来的全面性升级。2025年Google的TPU开始成为英伟达重要的竞争对GPU随着芯片性能升级而功耗越来越大的。从英伟达的第一代架构到如今的BlackwellGPU4发布时间GPU型号单芯片功耗(W)发布时间GPU型号单芯片功耗(W)机架架构GPU数量/RackKw/RackHopper架构1H22H100700DGX8352H24H200700DGX835Blackwell架构2H24GB1001,000DGX721202H24GB2001,000DGX721202H25GB200/NVL721,350Oberon72162Rubin架构1H26Rubin1,800Oberon1443002H27RubinUltra3,600Kyber144600Feynman架构2H28Feynman???Kyber??????华尔街见闻,BofAGlobalResearch,国联民生证券研究所直接的连锁反应是服务器机架功率密度的急剧攀升AIGPUGPU(202110120kW2027RubinUltra600kWAMDMI350MI400Gaudi图49:数据中心IT设备每MW成本构成 图50:数据中心每MW成本构成 6.1%
9.5% 2.4%UPS21.4%UPS13.8%80.1%服务器网络架构存储13.8%80.1%
9.5%11.9%11.9%
14.3%
19.0%
发电机开关柜CDU水冷机组水冷塔母槽及其他配电设备华街闻,BofAGlobalResearch,联生券究所 华街闻,BofAGlobalResearch,联生券究所根据BofA202440005060IT4180880ITMW8041%成本来自发电侧,57IDC表4:2028年全球数据中心总市场有望增长至9000亿美元 (单位:亿美元)2022A2023A2024A2025E2026E2027E2028E24-28ECAGAI服务器17050013902220340045605490AI网络设备3080150210290390AI存储系统103090130190250AI相关的IT设备210610162025603890非AI的IT设备206017601710162016合计:IT设备2270237033304180建筑与安装230260350电气系统130150风冷散热5060液冷散热0热管理系统发电机工程服务合计:基础设施总计华尔街见闻,BofAGlobalResearch,国联民生证券研究所散热:从风冷到液冷的迁徙AI*时间计算,ITDGX-13.5kW,全年功耗=3.5*360*24=30240kWh(1kWh=1)。根据国家能源局统计,202213366kWh,年末全国总14.1AI32个居民全年耗电量。PUE202416601.7%(20230.1pct)20247202560%,平均电能利用效率降至1.5以下,综合信通院和工信部等数PUE20211.5520241.465.8%,相对应的就是用电量的减少。图51:我国数据中心电量占全社会电量比重持续上升图52:我国数据中心PUE情况
数据中心用电量 IDC占全社会用电量重(右)(亿千瓦时)4%(亿千瓦时)2%0%2022A 2023A 2024A
1.601.551.501.451.40
1.551.551.521.481.462021A 2022A 2023A 2024A
2021“10的关系30%~50%,10IT1000~3000Dlo2022年-2027(DCPI)收入CAGR有望保持8%,27年有望超350亿美元。且随着英特尔、英伟达、AMD等处理器与加速器性能的提升,数据中心机架功率密度会再度提升。根据Dell'Oro20271724%。图53:数据中心冷却技术分类 数据中心冷却风冷自然冷却液冷冷板式液冷数据中心冷却风冷自然冷却液冷冷板式液冷间接冷却间接冷却液体射流冷却
对环境气候要求苛刻,使应用最直接冷却CCDC,国联民生证券研究所液冷行业的市场需求迅速增长液冷技术可提升数据中心的能效与散热性能图54:液冷机柜技术原理 图55:算力硬件具备广阔的市场空间 液技圈国民券研所 GrandView国联生券究所液冷技术成为支持大规模和生成式AI发展的关键。大模型和生成式AI的发展对算力、算法平台和数据管理提出了全新要求,传统以CPU为中心的云计算基AIAI开发平台,以实现基础设施对大模型和生成式AI的全方位支持。IDCAI2022195202617.3%,AI3.1.2供电:从交流到高压直流的架构革命4.4176TWh2028325~580TWh6.7%~12%。中国和美国是数据中心用电量增长最显著的地区2024,2030240TWh175TWh45TWh(增长70%15TWh(增长80%)。根据中国信通(20251660亿千瓦时,占全社会用电量比例达到1.68%,单位算力电力消耗约为5.9kWh/EFLOPs。数据中心间信息传输同样耗电5%的电力。违反直觉的是,长达数百英里的高压线路的损耗(约(48电压下,但芯片仍然需要在更低的电压(如12伏、5伏甚至1伏)下运行。这意味着每次电压降低都会损失部分功率,进而影响整体效率。图56:美国预计更换和升级电路的里程和总投资额 图57:美国年均电网投资分区域情况 BUREAUOFECONOMICRESEARCH证券研究所
NATIONALBUREAUOFECONOMICRESEARCH,国联民生证券研究所为了减少这种损耗,数据中心的基础设施需要将建筑公用设施电源转换为机架级的单相或三相电源1%2%90%到95%之间。尽管这些损耗看似微小,但累积起来会对整体能效产生显著影响。AI20-30kW500kW1MWAIGPU1kWNVLAI100kW,而规划中的2027年量产1MWAIFactory机架集群,更是对供电系统提出了颠覆性要求。图58:数据中心功率转换通常面临较多损耗 图59:电源技术发展的不可能三角 新科,联生研究所 搜财,联生研究所电源技术发展不可能三角:面积、效率、辐射:效率:即能效从原来的线性电源发展至开关电源,从十多年前就达到90+%效率到如今不断逼近99%;面积:由电源干扰引EMI的影响。在AIDC键指标之间形成了一个典型的"不可能三角关系”。图60:数据中心电能流架构 Semianalysis,国联民生证券研究所AC-DCDC-DC(即三次电源)将算力48V/50V0.8V。DC-DC1)(熟称二次电源48VPCB2)(熟称三次电源0.8VGPU(GPU4mmPCBDrMOS)。更小更薄的电源技术将更多地与其他信号链产品组成一个整体的解决方案。对终大大地缩短产品上市时间,降低开发风险。PSiPPowerinPackagePSiPMOS图61:开放式模块 图62:电源芯片 电发友,联证券究所 圣微网国民券研所电源模块可PCB图63:分立式方案组件管理复杂,设计复杂 图64:模块化不仅灵活,且可扩展 vicor,联生券所 vicor,联生券所xPUPCBPDN问题。使用GPU或者其余xPU的AI加速卡,工艺制程从7nm、5nm工艺,将很快过渡到3nm工艺节点。随着工艺制程的不断提升,xPU的核0.750.9VAI600(I2R)PDN高速I/O和存储器开放了PCB主板空间。目前随着处理器系统的进一步复PCBPSIPI/OPCB海内外太空算力建设大幕拉起美国公司Starcloud开创太空计算新范式。计划发射全球首颗搭载英伟达H100芯片的轨道数据中心卫星。这颗卫星代号为“Cloud-0”,仅有冰箱大小,1100OpenAIGPT等太空专属的计算密集型任务。其技术方案兼具经济可行性与环境可持续性。Starcloud2030颗卫星组成的“算力星座”,构建总功率达1.2千兆瓦的轨道AI矩阵。图65:StarCloud计算单元示意图 StarCloud官方网站,国联民生证券研究所作为卫星互联网的先行者,SpaceXStarlinkV3AI1马斯克提出了通过部署轨道级太阳能发电系统为算力中心供能,计划每年在轨道上部100GWAIAI、云计算基础设施乃至深空通信体系产生深远影响。马斯克预计,这一愿景可能在未来的4至5年内实现,届时在太空运AI图66:星链服务范围望穹科技微信公众号,国联民生证券研究所ProjectKuiper座规模与部署节奏有潜力成为天基分布式数据中心的一环,构成未来天基算力扩展的重要基础。图67:亚马逊ProjectKuiper星座示意图iThome,Amazon,国联民生证券研究所202511(ProjectSuncatcher),AI计算”基础设施。公2027TPUAI图68:自由飞行卫星集群的周期轨道演化示意图 Towardsafuturespace-based,highlyscalableAIinfrastructuresystemdesign》,国联民生证券研究所2025年11月27日,北京太空数据中心建设工作推进大会举行。第一代试2026131000P(每秒千万亿次浮点运算)203040P,这6G图69:北京发布太空数据中心规划北京发布微信公众号,国联民生证券研究所1000POPS(每秒百亿亿次运算)的天基智算网络。202551412202550100,2030图70:“三体计算星座”示意图之江实验室微信公众号,国联民生证券研究所AI2024AI20255AI280020251010POPS图71:星算计划全球合作伙伴 国星宇航微信公众号,国联民生证券研究所火箭技术突破将带来组网提速我国火箭发射工位的数量及效率正在提升。发射工位的数量和发射密度是决定我国火箭发射能力的重要指标。目前我国有四大传统航天发射场——酒泉、太海阳东方航天港12表5:已建成发射中心和工位航天发射场发射工位发射火箭LC-90工位长征二号FLC-94工位长征二号丙、长征二号丁、长征四号乙、长征四号丙酒泉卫星发射中心
LA-95A/95B场坪 长征十号快一号舟一甲快舟一号龙一号朱一号双线一号谷神星一、开二号OS-M等箭LA-120场坪 天龙二、双线号Y、长二号甲VTVL试验箭LC-96A位 蓝箭航专有射工,主发朱雀二、朱二号进型LC-96B位 蓝箭航液氧烷火发射位主要发朱雀号VTVL-1试验、朱雀号LC-130工位 中科宇专有射工要发力箭一外力箭号液载火箭用发工位已完成工设计即将建天兵科工位 在建,龙三号星河动工位 在建,神星号、神星号太原卫星发射中心LC-9工位长征二号丙、长征二号丁、长征四号乙、长征四号丙LC-9A工位长征六号甲、长征六号乙、长征六号丙LC-16工位长征六号、快舟一号甲西昌卫发射心 LC-2位 长征号E长征号甲长征号乙、征三丙LC-3位 长征二丙、征二丁、征号甲、征三乙场坪 长征十号、舟一甲文昌卫星发射中心LC-101工位长征五号、长征五号乙LC-201工位长征七号、长征七号甲、长征八号LC-301工位在建,长征十号运载火箭发射工位,主要用于试验以及载人登月等工程海南商业航天发射场海阳东方航天港
LC-1位 长征八系列载火专属射位LC-2位 我国首液体用型射塔适配19型火箭发射包括征十朱雀号等载火箭LC-3/4工位 在建,个液火箭射工位泰瑞号 长征十号、龙三号德渤3号 长征十号德浮15002 长征十号、神星号博润九号 长征十号、龙三号东方航港号 引力一、捷三号谷神一号你好太空公众号,国联民生证券研究所1具备了“77天恢复”的快速测发能力,可满足未来高密度发射需求。1023.35520火箭转场工位最快37天可恢复状态。16太原发射中心3个在役工位24年共发射13发,有较大幅度的提升。(属于酒泉卫星发射中心(阳江成“沿海+内陆”互补的发射网络。表6:规划中的商业航天发射场航天发射场 规划区域 规划用途航天发射场 规划区域 规划用途凉山商业航天发射场
核心区 承担主发射务技术支持的技术服务区和吸提供技术支持的技术服务区和吸引企业的产业承载区,形成产业集群引企业的产业承载区组团
共同支撑航天港运营广东(阳江)航天发射母港一期建设航天产业园,主要包括火箭总装测试厂房,海上公路桥及1个海上环岛等二期在东岛西南方向扩建4个海上环岛,主要建设C3I系统、空调消防水电集控系统等东方航天港号引力一号、捷龙三号、谷神星一号你好太空公众号,国联民生证券研究所2025年1月25日,海南商发二期项目开工,据中标结果显示,三号、四号液体火箭发射工位预计在26年底完工,届时海南商发将形成年度60余次的发射能力。2026年是我国民营及国资可回收火箭的验证与起量之年。受载荷进度推迟、2024202620262026北20251234.55.266.1m560t7542N。动力系统基于蓝箭航天自主研制的天鹊系列液氧甲烷发动机,一级采用九台天鹊12A15A20状态下近地轨道运载能力不低于18吨,具备互联网星座一箭多星部署能力,将为国家重大航天工程及卫星互联网发射组网提供强有力的运力支撑。图72:蓝箭航天朱雀3号运载火箭 2014201320142013201220110 2 4 Series3 Series2 Series1残骸着陆于回收场坪边缘,回收试验失败,但本次任务仍带来了多维度的突破。图73:蓝箭朱雀3号首飞实现多维度的技术突破 蓝箭航天微信公众号,国联民生证券研究所2025年~2026年进行首飞,我们认为如果26年初的大规模可回收复用试SpaceX2015201627-28图74:25、26年大量新一代火箭将迎来首飞 你好太空微信公众号,国联民生证券研究所(长征十号(长征九号7027荷送入奔月轨道,预计2027年前后完成首飞。长征九号运载能力达到140吨,将超过SLS;地月转移轨道运载能力达到50吨,对支撑后续大型空间活动、载人登月及深空探索具有重要意义。长征九号将在2030年左右完成首飞。图75:长征九号运载能力在世界范围内具有强大竞争力 NASA,SpaceX官网,澎湃新闻,腾讯太空,航天科技集团公众号,央视新闻,国联民生证券研究所整理AI+AI在AI经历了“一路狂飙”之后,行业正站在一个新的历史路口。从AIAI(交互MEET20262Q255I/O480960国国家数据局数据,截至2025年6月底,中国日均Token消耗量突破30万亿,相较2024年年初的日均1000亿增长300多倍。图76:2024年以来海外调用量高速增长 OpenRouter,国联民生证券研究所更关键的转折在于“推理”。市场研究机构Market数据表明,全球边缘人工203214002023191增长。PrecedenceResearch20323.61万亿美元(CAGR30.4%)。海外老牌流量巨头Akamai率先释放信号。目前,Akamai已与NVIDIA联AkamaiInferenceCloudAkamaiCEOAI—这正是互联网能够扩展为今天广AkamaiNVIDIAAI,AkamaiInferenceCloud的AI决策能力,来满足日益增长的AI推理算力与性能扩展的需求,从而实现更快速、更智能以及更安全的响应。”图77:2025-2034年边缘AI市场规模(十亿美元) 图78:Akamai和英伟达签署合作协议 recedence半导产纵联生券所 akamai网国民证券究所AkamaiInferenceCloud能够在靠近用户和设备的边缘实现智能化的智能体AI推理处理而打造的。此次推出的AkamaiInferenceCloud依托Akamai在全球分布式架构方面的专业能力以及NVIDIABlackwellAI基础架构,对释放AI真正潜力所需的加速计算进行了颠覆性的重构与扩展。图79:AkamaiAI推理云专注AI流量 图80:Akamai推理云赋能多个应用场景 Akamai,联生研究所 Akamai,联生研究所边缘侧推理带来的是流量入口的重塑AIAI互联网流量的爆发来自于游戏&AIAI能体解决方案帮助车企将整车下线效率提升至分钟级。我们认为这种对生产效率。这类似于工业互联网中的多智能体协作,能实现生产资源的动态调配和复杂任务AI“图81:AI智能体在不同业务职能中的应用阶段分布 NotatPlanningtouseNotatPlanningtousewithinyearExperimentingPilotingScalingFullyDon't完全不了解Don't
不太了解
一年内计划使用 试用中 小规
大规模
完全使用Knowledge4694Knowledge4694768226651267368511662715876273496527726528535242823532852423288243291 131IT知识管理市场营销运维服务产品开发软件工程风险管理人力资源3企业战略组织管理供应链管理制造业麦肯锡,国联民生证券研究所andandServiceoperationsServiceoperationsProductand/orProductand/orservicedevelopmentSoftware1SoftwareRiskHuman1RiskHumanStrategycorporateStrategycorporatefinanceSupplychain/inventorymanagement1从具体业务职能来看智能体的应用最常见于IT和知识管理领域其中领域的服务台管理知识管理领域的 等智能体的应用场景已迅速发展行业分布来看企业对于AI智能体的应用在科技媒体和通信以及医疗保健行业最为普遍。图82:不同行业与业务职能中AI智能体规模化应用情况 麦肯锡,国联民生证券研究所AIAIAI键。:AIAIAIAIAIAIAI图83:物联网下游应用琐碎,行业增长需要大颗粒度新场景驱动 亿欧智库《2025中国消费级AI硬件价值洞察》,国联民生证券研究所根据亿欧智库在《2025中国消费级AI硬件价值洞察》中的预测,随着硬件AI,2025-2027AI家居AI功能以5%增速稳步增长。随着生成式AIAIPC与教育平板为主的产品增长率将达到20%。2025年中国消费级AI硬件市400020274538图84:2021-2027年中国消费级AI硬件市场规模预测 亿欧智库《2025中国消费级AI硬件价值洞察》,国联民生证券研究所AIAI20231002030CAGR超过50%以上。中国AI玩具市场年规模预计突破十亿元,随着近几年算力指数级提升、训练成本的进一步下滑,AI应用落地渗透率将会得到提高,推断2030年将进一步突破百亿规模,年复合增长率CAGR超过70%以上。图85:预计全球AI玩具2030年市场规模有望超千亿元京东《AI玩具消费趋势白皮书》,国联民生证券研究所AI20239AIRay-BanMeta2024200Ray-BanMeta智能硬件的热潮与一体式AR眼镜在技术上的突破共同推动了智能眼镜品2030AI+ARAI+AR2035年,AI+AR智能眼镜最终实现传70%AI+AR14图86:2035年AI眼镜渗透率有望达70%维深信息WellsennXR《AI智能眼镜白皮书》,国联民生证券研究所得益于消费者睡眠质量的要求提高,以及对家居智能化的接受程度逐步提升,AI科技开始赋能睡眠经济,推动传统家居行业向智能化方向发展。据慕思《2025AI202418202520307%52%的中国消费者曾经购民睡眠的新载体。图87:2030282025AI2030510图88:物联网下游应用琐碎,行业增长需要大颗粒度新场景驱动华为《2030鸿蒙白皮书》,国联民生证券研究所loTAnalytics2027297,2023-202716%202435%和10%。图89:2027年全球物联网连接数将达到297亿 图90:物联网产业附加值组成情况 loTAnalytics国民证券究所 2024中物网创新皮,McKinney,联生证券究所我们认为AI长的行业机会。以PCBAAIAI图91:以物联、智能、感知为核心的AI硬件“卖铲人”逻辑 国联民生证券研究所绘制行业投资建议:拿龙头,追景气,观变量1.6T2025200G光模块开始放量,考虑448G/lane方案的成熟需要更长的周期,英伟达的RubinGPU224G8×200G1.6T光模2029PICCW200GEML者,我们认为国产CW光源在海外算力市场的突破,有望带动国产100G/200GEML全面进入海外算力市场。建议关注:中际旭创、新易盛、天孚通信、源杰科技、仕佳光子、永鼎股份、长光华芯等。Scale-UP超节点部署带来新增量:英伟达NVL-72超节点和华为384超节NVLINKUB,Scale-UPScale-OUT。我们认为,在考虑Scale-OUT可能的三层以上的组网需求基础上,Scale-UP依2026Scale-UPDAC、AECScale-outFR/LR/ERCPO和OCS的预期变化:作为适配高密度算力场景的关键光通信技术,行价值重估。建议关注:太辰光、致尚科技、炬光科技等。GPUAIAIAIAIAI&(港股待上市具有核心卡位优势的卫星互联网&臻镭科技、上海瀚讯、海格通信、超捷股份、航天动力等。重视AI下半场的流量和硬件增长:英伟达2025年发布了scale-across,和NokiaAkamaiII赋能新消费或成为IAIAIAICDNAIAI科技等。证券代码证券简称股价(元)EPS(元)证券代码证券简称股价(元)EPS(元)PE(X)评级300308.SZ中际旭创621.002025E10.072026E17.312027E21.582025E622026E362027E29推荐300502.SZ新易盛409.708.9119.1126.55462115推荐300394.SZ天孚通信199.982.843.764.80705342推荐688498.SH源杰科技763.001.101.952.86694391267推荐688313.SH仕佳光子81.600.981.441.86835744推荐002837.SZ英维克27.800.660.720.77111253199推荐300731.SZ科创新源99.500.420.560.73151138129谨慎推荐002290.SZ禾盛新材64.500.640.921.311007049推荐301165.SZ锐捷网络64.131.602.353.31765649推荐301608.SZ博实结76.792.613.294.12483323推荐002544.SZ普天科技96.560.160.210.30372923推荐688418.SH震有科技32.210.390.771.22201153107推荐300762.SZ上海瀚讯51.360.150.310.561326742推荐002465.SZ海格通信45.140.220.280.3330114681推荐,国联民生证券研究所预测(股价为2026年1月22日收盘价)风险提示AIAIAI地缘政治风险:当前中外AIAI技术加速替代风险:CPOOCS2026-2027产业进展不及预期:202520262026标准不统一或下游客户对改造成本敏感性超预期,液冷散热技术可能不及预期。插图目录图1:Gartner2024年人工智能技术成熟度曲线 4图2:Gartner2025年人工智能技术成熟度曲线 4图3:AI驱动以太网光模块市场增长 4图4:GPT-5.2Thinking模型性能表现 5图5:科技行业AI采用率过去12月增长11倍 5图6:在至少一个业务流中使用AI的商业组织占比 6图7:在多个业务流中使用AI的商业组织占比 6图8:北美三大云厂商云业务增速迅猛(亿美元) 7图9:
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