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國盛證券:AI以太網價值幾何?

發布 2024-6-2 下午08:21
國盛證券:AI以太網價值幾何?
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智通財經APP獲悉,國盛證券發佈研報稱,英偉達(NVDA.US)早先於3月推出 SpectrumX-800 以太網,適用於各種數據中心的 AI 優化網絡,隨後在5月的財報中指引下一年度Specturm以太網平臺(包括DPU卡和交換機等)將貢獻幾十億美元營收體量,均表現英偉達正在積極推進其網絡連接向以太網方向蔓延的進程。

國盛證券認爲LPO方案或成爲英偉達AI以太網的最佳選項。LPO(linear drive pluggable optics,線性驅動可插撥光模塊),主要運用於高速光模塊領域,就是通過線性直驅技術替換傳統的DSP,具有低功耗、低延遲、低成本、和可熱插拔等優勢。但也由於去掉了傳統的DSP芯片,LPO方案更需要和交換機進行配合。英偉達/UEC的AI以太網方案較IB方案的最大優勢之一就是成本低,爲了繼續貫徹系統低成本低功耗的特性,在光模塊的選擇上也傾向於採用低成本的LPO方案,因此後續LPO滲透率有望加速,但由於該方案需要和交換機進行配合,對光模塊廠商在產業內上下游合作協同要求更高,龍頭公司如中際旭創(300308.SZ)、新易盛(300502.SZ)等將更加具備優勢。

國盛證券主要觀點如下:

【網絡連接】

邊際變化:英偉達“積極擁抱”以太網。英偉達早先於3月推出 SpectrumX-800 以太網,適用於各種數據中心的 AI 優化網絡,隨後在5月的財報中指引下一年度Specturm以太網平臺(包括DPU卡和交換機等)將貢獻幾十億美元營收體量,均表現英偉達正在積極推進其網絡連接向以太網方向蔓延的進程。

歷史沿革:以太網和IB網絡“之爭”。

通用VS專用:以太網(Ethernet)是當前廣泛應用的局域網,使用標準的以太網設備、線纜和接口卡,藉助交換機或路由器實現各個網絡節點之間的通信;IB網(InfiniBand)是適用於高性能計算和AI場景的網絡,通過專用設備、線纜和接口卡,以交換機實現直接連接和高效通信。

設計初衷導致性能側重不同:以太網和IB網絡“紛爭”由來已久,最初各自的設計目標和應用場景不同,直接導致兩者在性能側重上存在差異,整體來看,以太網兼容性較高、成本較低、靈活性較好,IB網性能更優秀,具備高帶寬、低時延、高可靠性和高可擴展性等優點。

以太網羣衆基礎強、IB網背靠英偉達話語權強:總體來看,以太網作爲過去數十年使用最廣泛的通信協議,其受衆羣體衆多,用戶接受程度高,成本更低,兼容性強,但因爲過去在高性能AI計算場景使用較少,且供應商分散,導致AI發展初期,以太網的綜合效果相較於封閉的英偉達方案有所欠缺。英偉達憑藉其領先的顯卡性能和用戶粘性,使得IB協議在目前的AI連接領域拔得頭籌,但IB由於溢價較高,用戶往往需要付出更多的隱形組網成本,相同預算下,採購到的顯卡,光模塊、交換機硬件數量就會較少。

展望終局:Ethernet is the answer。

英偉達≠IB網絡:全球跨服務器AI連接主力軍爲IB協議與以太網協議,IB網絡協議主導方爲英偉達,但不意味着英偉達僅接受IB方案,從英偉達收購 InfiniBand後,也收購了Mellanox(以太網交換機以及網絡接口卡供應商)的舉措來看,就可見其長遠佈局是考慮了以太網方案的。

以太網低成本、高性能的優勢逐漸明顯:Meta的測試中,以太網組網價格是IB一半不到,且性能高出10%,證實以太網是buy more save more。

AI以太網較傳統以太網,更考驗高性能、高穩定性、高帶寬、低抖動等AI場景痛點,目前初步形成超以太網聯盟和英偉達Spectrum-X平臺兩大主流陣營:

(1)超以太網聯盟UEC:集結了AMD、Arista、博通、思科等設備商和Meta、微軟等雲廠商,在RoCE的基礎上更多考慮了結合以太網的優勢,在開放的生態下做非無損網絡以滿足AI和HPC的要求。

(2)英偉達Spectrum-X平臺:包含軟件硬件爲的綜合系統網絡架構,與傳統以太網相比,具備高出兩倍的AI集羣性能,硬件層面的產品爲Spectrum-4以太網交換機(Spectrum-X 網絡的關鍵組件),同時Spectrum-4以太網交換機還跟 BlueField-3 DPU連接在一起,從而提高節點數據傳輸能力。

該行認爲,以太網擁有更好的性能,更好的大規模集羣能力,以及更爲核心的開放性,伴隨後續AIGC發展進程加快,對集羣能力和算力的需求更爲龐大,以太網有望逐步成爲主流的網絡互聯方案。IB和以太之爭或逐步淡出,屆時比拼將存在於超以太網聯盟和英偉達的AI以太網方案之間,無論哪一種方案佔據主流,都將促進交換機市場空間的拓寬和行業整體發展的加速。因此該行建議關注交換機行業,從芯片、製造、品牌商均有望受益於以太網方案在AI應用場景中滲透率的逐步提升。

【光模塊】

該行認爲LPO方案或成爲英偉達AI以太網的最佳選項。LPO(linear drive pluggable optics,線性驅動可插撥光模塊),主要運用於高速光模塊領域,就是通過線性直驅技術替換傳統的DSP,具有低功耗、低延遲、低成本、和可熱插拔等優勢。但也由於去掉了傳統的DSP芯片,LPO方案更需要和交換機進行配合。該行認爲,英偉達/UEC的AI以太網方案較IB方案的最大優勢之一就是成本低,爲了繼續貫徹系統低成本低功耗的特性,在光模塊的選擇上也傾向於採用低成本的LPO方案,因此後續LPO滲透率有望加速,但由於該方案需要和交換機進行配合,對光模塊廠商在產業內上下游合作協同要求更高,龍頭公司如中際旭創、新易盛等將更加具備優勢。

算力

光通信:中際旭創、新易盛、天孚通信、太辰光、騰景科技、光庫科技、光迅科技、德科立、聯特科技、華工科技、源傑科技、劍橋科技、銘普光磁。算力調優/調度/租賃:恆爲科技、思特奇、中科曙光、中國移動、中國聯通、中國電信。算力設備:中興通訊、紫光股份、銳捷網絡、盛科通信、菲菱科思、工業富聯、滬電股份、寒武紀。液冷:英維克、申菱環境、高瀾股份、佳力圖。邊緣算力承載平臺:美格智能、廣和通、移遠通信。衛星通信:中國衛通、中國衛星、震有科技、華力創通、電科芯片、海格通信。

數據要素

運營商:中國電信、中國移動、中國聯通。數據可視化:浩瀚深度、恆爲科技、中新賽克。BOSS系統:亞信科技、天源迪科、東方國信。

風險提示:AI發展不及預期,算力需求不及預期,市場競爭風險。

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