2024通信行业投资策略：光铜融合与AI算力前瞻

1 基建侧

1.1 新的网络建设主体涌现，资本开支投向算力

运营商资本开支投入的周期性特性显著，3G/4G/5G时代每一轮建设初期是投资高峰，无线侧基站投入占比最大。➢5G建设始于2019年，当前5G建设高峰已过，处于5G后周期时代，无线侧投入持续保持下降趋势，且6G预计2030年才实现商用，因此近年来运营商CAPEX投入压力明显下降。

三大运营商近年来大力发展云计算、AI、数据要素等2B业务，以云计算为例，运营商云业务增速远超行业增速，2023年天翼云和移动云当前以升至国内公有云排名的第三、第五位。➢为了支持云计算和AI等2B业务的加速发展，三大运营商近年来持续强化算力底层基础设施建设：✓中国移动：4（热 点 区 域）+N（中心节点）+31（省级节点）+X（边 缘 节 点）的 泛 在 算 力 布 局，当前通算（FP32）算力达8.0EFLOPS，智算（FP16）达10.1EFLOPS。✓中国电信：2（两个中央节点，内蒙、贵州）+4（个区域节点，京津冀、长三角、粤港澳、川陕渝）+31（省节点）+X（边缘节点）+O（海外节点）布局，当前通算算力达4.1EFLOPS，智算算力达11.0EFLOPS。✓中国联通：“5+4+31+X”新兴数据中心布局，“1+N+X”总体智算布局。

运营商资本开支结构变化明显，无线连接侧持续下降，算力侧持续加大投入占比提升显著：✓中国移动：连接侧2024年预计投入874亿元，较2022年的1171亿元下降25.4%，算力侧2024年预计投入475亿元，较2022年的335亿元增长41.8%。✓中国电信：2024年移动网投入占比预计占30.7%，较2020年高点时的56.8%下降26.1pct，2024年产业数字化投入占比预计达38.5%，较2020年时的15.6%大幅提升22.9pct。

算力投资的参与方更多，除了运营商外，互联网厂商、大模型厂商等都是算力生态中的重要投资方，运营商资本开支投入压力下降。以阿里、腾讯为例，近期两者资本开支投入提升显著。✓阿里：24Q1，CAPEX为112亿元人民币，同比增长221%，环比增长26%，主要聚焦于阿里云基础设施的投入。✓腾讯：24Q1，CAPEX为144亿元人民币，同比增长226%，环比增长91%。主要聚焦于GPU和服务器的投入，以支持AI。➢此外，过去3G/4G时代通信网络投资更多聚焦的是存量竞争，运营商背负巨大资本开支压力的同时，产业链地位逐渐边缘化，沦为单纯的“流量管道服务商”。而从近年来的运营商的业务转型情况反映出，算力侧投资对2B业务的提供了重要赋能和底层支持，助力运营商充分发展第二增长曲线，投资回报明显提升。

2022年以来三大运营商，持续强调未来公司资本开支占收入比重持续降低，短期展望的2024年来看，移动、电信资本开支占收比预计降至20%以下，联通资本开支更是给出明显下降的资本开支预期：✓中国移动：2024年预期资本开支1730亿元（同比-4.0%），公司预计2024年资本开支占主营收入比降至20%以下（2023年为20.9%）。✓中国电信：2024年预期资本开支960亿元（同比-2.9%），公司同样预计2024年资本开支占主营收入比降至20%以下（2023年为21.3%）。✓中国联通：2024年预期资本开支650亿元（同比-12.0%）。➢未来长期展望来看，如前所述，一方面5G后周期时代传统无线侧投入已明显放缓，下一代6G预计2030年才开启商用，另一方面，虽然运营商资本开支投入向算力侧倾斜，但算力生态中投资参与方更多，运营商资本开支压力不大。因此我们认为，运营商有望持续推进相对的轻资产运营，经营质量有望迎来持续改善。

AI对通信网络需求包括超大规模组网需求、超高带宽需求、超低时延及抖动需求、超高稳定性需求、网络自动化部署需求。在人工智能大规模训练任务中，高效集群组网方案能够提升AI分布式训练的效率，所以智能计算对通信网络的规模、带宽、时延、稳定性和网络部署提出高要求，相较于传统的通用计算和超算有所提升。

云计算和AI模型推动东西向流量持续增加。早期由于数据中心工作负载以外部对数据中心的访问为主，南北向流量是网络流量主体；云计算背景下服务器加强协同工作，现东西向流量已占80%。对于东西向流量来说，需要低延迟等特性，尤其是时间敏感或数据密集型的应用程序。➢东西流向主导推动网络架构从传统三层树型向脊叶型转变。相比传统的三层拓扑结构，叶脊架构Leaf层由接入交换机组成，其对来自服务器的流量进行汇聚并直接连接到Spine，Spine层交换机以全网络拓扑与所有Leaf交换机实现互连，具有带宽不收敛、易拓展、低延时特点，符合东西向流量需求。叶脊拓扑网络从13年左右开始出现，发展速度惊人，很快就取代了大量的传统三层网络架构，成为现代数据中心的新宠。

HPC领域，Infiniband和以太网竞争激烈。以太网被广泛用于局域网和广域网通信，在HPC领域一直以来具有垄断地位。Infiniband则原本就是为了高性能计算打造，近些年在HPC领域增长迅速。➢近年AI需求激发的算力需求使得IB削弱以太网地位。因为高性能计算和人工智能工作负载对延迟非常敏感，而InfiniBand具有高速低时延的优势，且成本随着时间的推移而降低，其销量逐渐增加。超大规模运算和云构建者采用InfiniBand有助于提升性能，降低价格。➢在最新的Top500超级计算机榜单中，InfiniBand超过以太网取得了第一名。使用InfiniBand与以太网的超算在TOP500中一直占据前2名，在2023年11月两者分别占比43.80%和41.80%。这也是8年来IB的占比首次超过以太网。在性能越强的超算中，使用IB的占比越高。英伟达在2020年并购了Mellanox，凭借其在InfiniBand架构的产品优势，目前占有20%以上的市场份额。据LightCounting预测，英伟达InfiniBand交换机ASIC的销售额在2023年将是2022年销售额的近三倍，2023-2028年CAGR或达24%。

以太网的成本优势明显。IB需要专门的IB交换机和网卡，且供应商较少，价格高昂。而以太网交换机发展到已经非常成熟，供应商良多，具有更高的性价比。➢以太网没有垄断风险。在训练方面，使用以太网交换机和IB交换机在训练时长上并没有太大差别。正常情况下，IB交换机的造价是同档次以太网交换机的两倍，且仅有英伟达一家供货商。很多客户不希望具有垄断地位的英伟达成为供应商，而以太网交换机有很多厂商可以选择。由此，客户能得到一定的议价权，也便于后期设备的保养维护。➢根据Arista纪要，Meta的测试中以太网组网价格是IB一半不到，且性能高出10%，以太网低成本、高性能的优势逐渐明显。随着AI发展，需要更大规模集群能力，以太网有望逐步提升份额。

如何实现性能提升：1）单颗GPU芯片性能的提升；2）不同GPU之间互联速率的提升。➢英伟达践行“OneGiantGPU”发展思路，聚焦让更多GPU实现NVLink全互联：把许多通过NVlink互联的GPU看做“OneGiantGPU”，让越来越多的GPU都直接用NVLINK互联，从而实现性能提升。

MoE技术对并行训练的需求提升，从P2P通信（单服务器对单服务器）转为all-to-all通信（所有服务器对所有服务器）：专家模型的并行化和分布式训练的需求，每个专家可能需要处理所有输入数据的一部分，并且它们的输出需要被汇总以生成最终结果，这种信息交换模式就会引入机间all-to-all的通信：➢1）专家间数据交换：每个专家可能需要访问来自其他专家的信息，以便门控网络可以决定每个专家的激活程度，这通常会涉及到所有专家间数据交换。➢2）并行训练：在分布式训练环境中，不同专家可能被放置在不同的计算节点上，为了提高训练效率，每个节点上的专家需快速交换数据。➢3）模型并行性：当专家模型规模非常大时，可能需要将一个专家模型拆分到多个计算节点上，同一个专家模型的各部分需要在节点间进行通信，以保持模型的一致性和正确性。

4）减少计算瓶颈：All-to-All通信允许并行处理和交换数据，因此可以减少单个节点的计算瓶颈；最大化利用计算资源，提高训练效率。➢MoE模型方案将拉动交换机行业增量：单交换机峰值速率的提升、交换机数量增加。1）MoE架构对All-to-All通信数据量的显著提升，单个交换机带宽、传输速率、数据吞吐量相对应也会成倍增加，推动交换机单通道速率加速从目前112G/224G向448G/896GB升级。2）All-to-All通信要求交换网络是无阻塞网络，才能确保海量数据在专家间传输，因此对交换机组网架构也产生了更高的要求，有望带动对交换机整体需求提升。案例：根据锐捷网络基于ChatGPT4引入16个MoE专家层的建模分析，在引入MoE模型后，交换机间通信数据量将从原来的0.07PB提升到8.6PB，增长超100倍。

此前，受疫情及宏观经济等诸多因素影响导致云巨头的下游云客户谨慎投入，持续聚焦IT支出成本优化，导致亚马逊、谷歌、微软等海外云巨头的云业务收入连续多个季度同比增速下滑。➢当前，一方面是AI需求带来持续增量，另一方面下游客户成本优化周期走向尾声开始加强投入，因此云巨头云业务收入迎来拐点：✓谷歌云：24Q1，谷歌云收入95.7亿美元（同比+28.4%，环比+4.2%）。✓微软Azure：24Q1“Azureandothercloudservices”口径的收入同比增长31%，这31%的增长中7%的增长来源于AI。✓AWS：24Q1，AWS收入250.4亿美元（同比+17.2%，环比+3.4%）

海外巨头口径持续乐观，当前对2024年的CAPEX投入提供了高增长预期：✓谷歌：24Q1，CAPEX（PP&E口径）为120.1亿美元（同比+91.0%，环比+9.0%），公司预计24年剩下季度与24Q1持平或进一步提升以应对需求的高增长。CAPEX结构来看，绝大部分投向AI/云计算的基础设施，officefacilities在CAPEX中的占比不超过10%（基本与2023年持平）。✓微软：24Q1（即FY24Q3），CAPEX（PP&E口径）为109.5亿美元（同比+65.8%，环比+12.5%），含融资租赁口径的CAPEX为140亿美元（同比+79.5%，环比+21.7%）。公司指出，当前AI需求火热，短期有些供不应求。鉴于此，公司预计CAPEX显著环比增长的同时，并且预计FY25的CAPEX大于FY24的CAPEX。✓亚马逊：24Q1，CAPEX（PP&E口径）为149.3亿美元（同比+5.1%，环比+2.3%）。公司预计24Q1季度是全年的低点，展望2024全年，公司预期CAPEX迎来显著的同比增长。✓Meta：24Q1，CAPEX（PP&E口径）为64.0亿美元（同比-6.5%，环比-16.5%），含融资租赁口径的CAPEX为67亿美元（同比-5.2%，环比-15.0%）。展望2024年全年，公司上调全年CAPEX指引，从前期的300~370亿美元上调至350~400亿美元（同比+24.5%~42.3%），同时预计2025年会进一步增长。

光模块：行业规律决定了光模块竞争格局整体稳定，强者恒强，突破大客户较难。当前建议核心聚焦已与头部客户实现深度绑定、业绩能够充分兑现、先发优势明显的龙头厂商。特别是在技术迭代持续加快的大背景下，可能会进一步放大龙头厂商的优势。➢上游光器件/光芯片：围绕光模块龙头厂商产业链上下游寻找机会，同时需求的快速上量可能导致部分环节竞争格局发生改变，存在国产替代机遇。

铜互联核心优势在于成本和功耗：1.成本：最核心是成本问题，差不多能节约6倍。2.功耗：不需要进行光电转换，显著降低功耗。➢中长期来看，“铜”和“光”各有优势，未来有望携手共进：1.“铜”和“光”各有优势：“铜”优势在于低成本&低功耗，但高速场景下传输距离有限主要聚焦短距离互联，“光”优势在于传输距离、稳定性等。2.NVL72内部使用“铜”连接符合产业逻辑：只需要短距离互联，因此“铜”低成本、功耗相对低的优势具备吸引力。

1.2 网络建设走向天地海一体、军民一体

低空网络空域，通常是指距正下方地平面垂直距离在1000米以内的空域。根据不同地区特点和实际需要可扩展至3000米以内的空域。2023年12月民航局发布的《国家空域基础分类方法》中，将空域划分为A、B、C、D、E、G、W等7类，其中，A、B、C、D、E类为管制空域，G、W类为非管制空域。G、W类空域的开放标志着我国低空空域开放取得实质性进展。eVTOL飞行范围通常涉及D、E、G、W类空域，消费级无人机飞行范围通常涉及W类空域。➢低空经济，是指依托于低空空域，以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。低空经济作为战略性新兴行业，具有产业链条长、辐射面广、成长性和带动性强的特点，是新质生产力的重要代表。

2023年12月中央经济工作会议明确提出“打造生物制造、商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业，开辟量子、生命科学等未来产业新赛道”，2024年低空经济首次写入政府工作报告，低空经济作为战略性新兴产业迎来发展新机遇。➢2024年1月起，《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》正式施行，标志着作为低空经济主导的无人驾驶航空器产业迈入“有法可依”的规范化发展新阶段。2024年3月27日，工信部、科学技术部、财政部、中国民用航空局印发《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030年）》，提出到2027年，我国通用航空装备供给能力、产业创新能力显著提升，以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业应用。

两会后已有26省市将低空经济写入2024年政府工作报告，在建设通航机场、有无人低空飞行器制造、产业规范等方面积极布局。对各省市低空经济相关政策梳理可以看出，不同地区出台的政策文件侧重点有所不同。➢低空网络会在一些适宜发展（有产业基础或政策前提）的省份/城市优先建设。➢具体来看，广东政策更具体，尤其是深圳，补贴政策详细，吸引低空产业落地，同时对于eVTOL具体扶持较多；江苏侧重通航整机和无人机；福建多次提到低空旅游产业；湖南较为重视通用机场的建设。

目前，粤港澳已形成深圳为核心的无人机产业集群。2023年深圳正式进入低空经济元年。作为“无人机之都”，无论是政策环境、产业环境、生态环境还是企业竞争力，深圳已具备成为引领全国低空网络发展“领头羊”的条件。

军用方面，无人化和智能化是未来的发展方向。无人系统具备察打一体、轻量化、隐蔽性好、态势实时感知、低消耗性等优势，广泛应用于现代核心军事行动，其价值在现代军事中不断凸显。目前我国军用无人行业政策目标表述不断升级，国内特殊机构投入也逐步增大，“蜂群（无人机）、狼群（无人车）、鱼群（无人船）”将成为未来军队的发展方向。➢民用方面，无人机采用先载货后载客的发展路径，目前已经进行商业化探索的应用领域有物流、测绘（公共服务）、农业、工业（生产作业）等。如顺丰、美团、东部通航等多家企业开展低空飞行试点实验，推广无人机末端配送业务。➢未来eVTOL飞行器（电动垂直起降飞行器）产业潜力大。eVTOL是指以电力作为飞行动力来源，且具备垂直起降功能的飞行器。相对传统飞行器，eVTOL在安全性、智能性、经济性和环保性方面优势显著，可在低空快速流动与灵活作业，有效缓解地面交通拥堵问题。亿航智能的EH216-S是全球首款取得型号合格证和标准适航证的无人驾驶2座飞行器，在中国官方指导价为239万元人民币。我们认为批量生产后价格有望下降。

从全球低空网络区域发展格局来看，美国因为通用航空发展的领先奠定了其低空网络的先发优势。相较之下，我国在无人机数量上能够与美国分庭抗礼，然而在通用机场数量方面不足美国的十分之一。➢2023年10月，亿航智能EH216-S无人驾驶载人航空器获得世界首个无人驾驶电动垂直起降（“eVTOL”）航空器型号合格认证适航证，结合我国全球第一的无人机数量，目前我国低空飞行终端制造及应用进度正在不断加速，目前最大的挑战在于建立与低空飞行器数量相适配的基建设施（包括通信基站、通航机场等）与安全保障运维体系。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）