【国盛证券】朝闻国盛：AI算力的复盘与展望.pdf

2023-09-06

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1. 前言：走出底部，拥抱 AI

回顾上半年的 AI 浪潮，从大模型——应用——算力，亮点频出，甚至一度占据了 40% 以上的日成交量，足见其市场热度。其中两个行情“集结号”记忆犹新：一是 ChatGPT 的横空出世，尤其在春节之后被大众关注，让资本市场对 AIGC 有了全新的认知，这一阶段我们归结为“尝鲜”期；二是英伟达在 5 月份发布完财报，市场惊叹于 AI 对算力的需求已经快速地转化为企业盈利，AIGC 不再是单纯的主题，而是逐步变成算力产业，我们总结为“升级”期。全球需求爆发之下，GPU、光模块不断加单，大幅调高了 Q2 的市场预期，算力板块获得了明显的超额收益。时至 Q3，随着顺周期政策的预期强化，AI 的热度下降明显，面对存量博弈的市场，资金层面也出现了较明显的分流，尤其是持仓比例较高的个股。但市场对 AI 算力的热度仍在，只是短期转向了新的科技叙事——算力租赁。国盛通信与区块链团队也前瞻的推出了《AI 云算力——AIGC 的看多期权》、《AI 算力租赁——数字基建新抓手》两篇视角独特的深度报告。

展望未来，我们认为不可高估短期，更不能低估长期，AGI 的故事才刚刚开始。一是算力趋于“高性价比”。与单位比特的通信成本不断下降类似，未来单位 Token 的推理成本也将不断下降，以刺激应用的发展。无论是 GPU、交换机、光模块都会与客户需求相结合而越来越多样化、高性价比化。其中对于新方案、新材料、新器件的应用将孕育更多的机会，通信的价值将被进一步挖掘，研究的边界也会拓宽。二是应用端的量变到质变。市场都在质疑缺少“杀手级”应用，但从 Q2 开源大模型的加速到各类应用的“缝合”，应用端正在经历从量变到质变的过程，我们仍会聚焦于工具类 SaaS 和游戏两个方向，大量的年轻用户、良好的付费习惯、较低的犯错成本将是孕育 AGI 首个大规模应用的必要前提。具体到本行业，“AI+”下通信行业开拓新增长曲线，叠加强美元周期下出口汇兑增加，上半年通信行业整体稳健。但受到高基数以及宏观环境影响，本行业在上半年收入同比增速有所放缓。利润端，受益强势美元，专网通信影响减退，上半年继续维持修复势头。展望中长期，随着“AI+”下行业在 AI 算力、数据要素等增量领域持续发力，同时海内外算力建设高景气，国内 5G 投资、固网升级和“千兆追光”助力数字经济建设，通信行业有望充分享受 AI 红利，我们预计行业全年营业收入将保持稳健增长，行业在中长期将保持景气向上。展望 2023 年的投资机会，我们认为，通信板块行情将围绕 AI 主线，以及“数字经济”、“千兆追光”等基建政策热点展开，建议积极关注算力与数据要素两大主题。

2. AI 浪潮驱动，行业稳健向上

2.1 行业营收规模稳健增长

回顾 2023 年上半年，行业投资进度在疫情之后有所恢复，同时随着光模块，云计算，卫星通信导航等高景气行业表现突出，叠加运营商保持稳定增长，通信行业 23H1 收入同比上升 5.8%，剔除三大运营商、中兴通讯后，收入同比上升 2.7%。

23Q2 营收增速有所放缓，静待 AI 发力。剔除中兴通讯、三大运营商后，23Q2 全行业收入同比上涨 4.1%，环比上个季度增速下降了 3.5 个百分点，主要原因是 23Q1 国内 5G 建设加速，而 23Q2 则相对淡季。我们认为，随着下半年 AI 算力进一步加码，相关龙头企业三季度业绩有望释放，形成基本面的有力支撑，通信行业将保持高质量增长。

2.2 运营商资本开支微缩，通信行业净利润平稳

上半年，利润同比增速放缓，主要受到宏观经济和运营商资本开支微缩影响。统计数据显示，上半年通信行业实现归母净利润 1228 亿元，同比增长 7.2%。剔除中兴通讯、三大运营商，2023 年上半年通信行业实现归母净利润 152 亿元，同比下降 5%。

从季度数据来看，第二季度实现归母净利润 758.5 亿元，同比增长 7.5%；剔除中兴、三大运营商，第二季度通信行业实现归母净利润 94.2 亿元，同比增长 0.4%。

中兴通讯引领通信设备毛利率回暖。随着 2018 年禁运事件影响退去，中兴通讯合规风险基本出清，内部管控水平与经营效率提升，有利于成本管控和公司长期发展。自 2020 年第二季度触底以来，随着 5G 建设推进、核心网升级，公司毛利率回暖明显。同时运营商毛利率持续上行，随着移动 ARPU 不断升高，B 端云业务深耕，毛利率仍有可观提升空间。剔除中兴通讯、三大运营商，第二季度通信行业毛利率为 15.3%，保持稳定。

2.3 费用控制到位，经营方式持续优化

上半年通信行业销售、管理及研发费用保持平稳，部分出口型企业受益汇兑收益，剔除中兴通讯、三大运营商后的通信行业财务费用率下降 0.1 pct。

第二季度费用端保持优化节奏。第二季度对期间费用率影响最大的是财务费用率，剔除中兴通讯、三大运营商后，第二季度通信行业受益美元汇率强势，汇兑收益显著增多，从而降低了财务费用率。

2.4 半年度经营性现金流持续提升

经营性现金流持续提升。剔除三大运营商、中兴通讯，上半年行业经营性现金流同比提升，于 2021H1 触底反弹后持续增长。

2.5 存货比例持续下降，原材料储备有所增加

行业原存货占营收与存货比例小幅度下降，企业处于阶段性去库存周期。2023 年通信行业企业存货占营收比为 14.3%，同比下降 1.7 个百分点。同时原材料占库存的比例为 33.9%，同比增加 3.1 个百分点。

3. 子行业：运营商、云计算高景气，光通信有望修复

分行业，从收入增速来看，受益 5G 继续保持规模性建设等因素，运营商网规网优收入增速进一步增长；受益北斗星通等细分行业龙头上半年业绩上修，卫星通信导航收入增速反转；受益数字经济，云计算迎来反转；三大运营商则继续保持高质量发展。

分行业，从归母净利润增速来看，上半年云计算、运营商、通信设备、光模块，光纤光缆增速可观。受到国内通信产品价格竞争影响，其余子行业利润增速有所下滑。其中光通信行业受仕佳光子、科信技术、华脉科技、瑞斯康达、高斯贝尔等公司业绩不及预期，净利润规模下滑较为明显。

展望下半年，我们认为，在当前市场分化区间，继续抓住光模块、运营商三大高景气赛道，关注云计算（算力租赁）高潜力赛道，重视 AI 带来的新一轮通信行业 Beta。

3.1 光连接：AI 算力下最具确定性的品种之一

3.1.1 光模块：数通+电信市场双边高景气

海外科技巨头 AI 算力需求强劲。从资本开支情况来，北美四大云厂商正在积极投入云基础设施建设，2023 上半年资本支出共计 654 亿美元，同比减少 6%，用于支撑元宇宙转型、AIGC 数据中心、大模型训练支出。23Q1 四大云厂商资本支出同比增速出现下滑，但我们认为各家并不是为了降低成本，而是调整业务发展的优先顺序，将 AI 放在重点发展的位置。

距离东数西算工程正式启动已有一年，我国云计算产业迎来全新发展机会。自东数西算启动以来，政府、行业、企业逐步深入探索算力与数据要素的全新经济模式，并投入大量资源。以 ChatGPT 为代表的 AIGC 产品横空出世，算力需求大增，让市场确定了 AI 算力是当今应该优先发展的方向。根据 IDC 与浪潮信息发布的《2022-2023 中国人工智能计算力发展评估报告》，2022 年中国 AI 算力规模达到 268EFLOPS，未来 4 年 CAGR 有望达到 36.5%。

电信侧，千兆光网“追光行动”推进中，光通信产业链有望充分受益。据工信部数据，截止 2023 年 2 月底，我国互联网宽带接入用户数达到 59867 万户，其中千兆及以上速率用户 10205 万户，千兆渗透率 17.05%。运营商对加速千兆光网建设信心十足，例如中国移动计划 2023 年新增 1 亿户千兆宽带覆盖住户。我们认为，千兆行动推动传输网带宽进一步升级，传输网、核心网建设有望迎来景气周期，电信侧光模块有望走出 5G 下行周期。

3.1.2 光连接：打造高性价比 AI 算力

通过深入研究 AI 算力巨头英伟达近年的 AI 超算方案，我们注意到，通信网络是制约数据中心算力高低的关键因素。在多线程并行计算下，通信成为制约算力的短板，只要有一条交换链路出现网络阻塞或丢包，就会产生 I/O 延迟。因此，AI 超算对于网络层数据传输速率和延时要求非常苛刻，需要高带宽、高速率的交换机和通信链路匹配。而英伟达最新的 GH200 方案更是支持 GPU 显存互联，进一步体现了通信链路性能的重要性。

交换网络的线缆连接方案多样，AI 超算和 DCI 场景中，主流是光模块+光纤、AOC（Active Optical Cables，有源光缆）和 DAC（DirectAttachCables，直连电缆），DAC 也可分为有源 ACC、AEC 和无源 DAC。光模块：光通信网络中的重要器件，起到光电转换的作用。光模块内部结构包括光发射组件（TOSA，含激光器芯片）、光接收组件（ROSA，含探测器芯片）、驱动电路、光电接口。在发射端，光模块将设备产生的电信号经驱动芯片处理后，通过激光器转化为功率稳定的调制光信号，使得信息能够在高速光纤中传递；在接收端，光信号经探测器处理后还原为电信号，经前置放大器处理后输出。光模块+光缆最为主流，本身衍生出众多传输速率和封装类型，可以广泛应用于多种场景中，例如长距离电信传输网、中距离接入网和 DCI、服务器架顶交换机皆可看到光模块家族的身影；光模块的 I/O 端口也可以广泛适配各种光纤连接器，传输距离灵活可控。

AOC 将光模块和光缆集成化，避免光口被污染的可能性，以提升可靠性。AOC 是成本与性能折中的一种优化设计方案，减少光器件数、去除 DDM（数字诊断）功能，专用于超短距离的架顶以太网或 InfiniBand 交换机的互联场景，通常是 100 米传输距离。因为传输距离较短，所以 AOC 使用的光模块通常是 VCSEL 多模方案。

DAC 没有光电转换模块，线缆两头是简单的电缆连接头，因此成本非常低。DAC 可以进一步细分为有源 ACC（Active Copper Cable）、AEC（Active Electrical Cable）和无源 DAC，其中 AEC 方案比 ACC 方案带宽更高，使用 retimer 芯片结构，多了一个在接收端做信号整形的功能。因为有信号放大器，所以有源 ACC、AEC 相比无源 DAC 传输距离更长。 DAC 产品进一步聚焦成本控制，因为无需光电转换，因此即使是有源 ACC、AEC，其功耗相较于光模块和 AOC 也更低。由于铜的物理性能限制，DAC 传输距离极短，且带宽越大，有效传输距离就越短。在速率从 400G 向 800G 升级中，其传输距离将从 3m 缩短到 2m。

三种方案各有所长，因此适用场景各不相同。在传输场景上，光模块+光缆范围最广，从电信汇聚前传、中传网络，到数通交换机都可以使用；AOC 则适用于百米距离的大带宽架顶交换机互联；DAC 适用于服务器和 GPU 连接到架顶交换机。从成本看，光模块+光纤成本较高（但组网灵活，从全成本角度考虑仍是海外云厂商最主流方案），AOC 因为是集成化设计，因此成本次之；DAC 无需光电转换，成本最低，但高速率下传输距离极大受限，我们认为，电信接入网的“光进铜退”也将在数据中心交换网络中上演，此前因为高速率光模块成本原因，AOC 方案优势不明显，但随着高速率光模块成本的降低， AI 超算时代 DAC 方案有望加速向 AOC 方案升级。

3.2 运营商：攻守兼备，数据要素与算力租赁中军

运营商 C 端业务基本面拐点验证。三大运营商 2023 年中报显示，三家运营商在 2023 年上半年移动业务均实现了同比增长。从用户数来看，三家运营商均实现了移动用户数的净增加。从 ARPU 值来看，三家 ARPU 值均出现了明显的企稳回升态势，从数据层面来看，运营商 C 端业务寒冬已过，基本面迎来了明显的触底反弹，实现由量转质的高质量发展。

关于运营商 C 端业务反转的原因，我们认为主要有三点：

1. 人均收入水平提升，提速降费节奏趋缓。随着国内经济发展以历次提速降费，目前通信资费占人均收入比例已经较低，我们统计了近年来移动业务 ARPU 占人均收入占比后发现，目前我国居民每月话费占每月人均可支配收入比重已经降低至 1.54%左右，继续下降的可能性较低，我们认为，这进一步强化了运营商移动业务 ARPU 触底回暖预期，助力运营商 C 端业务触底反转。

2. DOU 持续增长，用户流量消费习惯逐渐养成。随着近年来以视频为核心的移动端应用快速发展，叠加流量套餐扩容与资费下降，我国人均移动流量消耗水平快速上升。我们认为，目前用户的流量消费习惯已经逐步养成，从我国 DOU 曲线上看，增长势头依旧强劲，我们认为，随着 DOU 加速提升以及单位资费降价幅度减少，运营商 C 端流量资费有望上行，带动 C 端营收进一步企稳。

3. 网络覆盖逐渐完善，5G 渗透率加速提升。随着当前 5G 网络建设逐渐完善，三大运营商 5G 用户渗透率加速提升，同时根据三大运营商年报数据，进入 5G 时代后，移动用户 ARPU 相对 4G 时代更高，我们认为，随着 4/5G 网络用户加速切换，以及基于 5G 高速网络下的高附加值新兴业务陆续推进，ARPU 值有望进一步温和复苏，带动运营商 C 端业务企稳。

B 端业务快速拓展，云业务增速亮眼。随着三大运营商数字化转型不断推进，在建设“数字中国”的大背景下，高速增长的 B 端业务是运营商营收重回增长的主要助力。根据三大运营商 2023 年中报显示，三家运营商的产业数字化收入均保持高质量增长，其中，中国移动政企市场业务增速 14.6%，中国联通政企市场业务同比增长 16.5%，中国电信政企业务同比增长 16.7%。而从占比来看，中国电信先发优势仍较为明显。

除了收入规模的高速增长外，我们认为，运营商的政企市场业务正在实现由端到云的升级转型，其中最为明显的变化是运营商云业务收入的快速增加，根据三大运营商 2023 年中报显示，移动云 2023 年上半年收入 422.2 亿元，同比增长 80.5%、电信天翼云收入 458.9 亿元，同比增长 63.4%，联通云 2023 年上半年实现收入 255 亿元，同比增长 36.4%，均实现高速增长。我们认为，运营商快速上升的云收入，标志着运营商在政企业务中，已经由过去的后台 IDC，专网等硬件层面向中台的云计算、AI 算力、云存储等 PaaS 层面，实现了产业链地位的提升，未来随着运营商云业务进一步扩容和强化，云业务有望为运营商打开新的估值与利润空间。

资本支出趋于平缓，重点由 5G 转向云基建、AI。三大运营商 2022 年年报显示，2022 年，三大运营商资本支出共计 3519 亿元，同比增长 3.7%；2023 年，三大运营商预计资本开支共 3591 亿元，同比预计增长 2%。

随着 5G 建设进入后周期，三家运营商 5G 资本支出均有一定程度减少。与之相对应的是，2023 年，三大运营商将在 B 端业务上投入更多资金，主要包括了算力建设等 IDC 和服务器投入，运营商加速数字化转型的战略目标已经显现。

“三位一体”，运营商率先受益 AI“时代红利”。在 AI 大时代，运营商拥有强大的算力底座、模型能力和数据储备、传输能力。算力方面，运营商使用自有算力支撑 AI 发展，或通过出租算力获取现金流，模型方面，除了运营商自研模型外，大模型也有望赋能运营商传统业务如运维、客服、智慧城市等，数据方面，无论是数据产生、流通环节，或是利用自有数据助力 AI 模型训练，运营商都将是中国数据要素产业的重要推动者。三大运营商 A 股聚首第二年，高度重视股东回报。登录 A 股第二年，运营商进一步提高了对于股东回报的重视程度，根据各家公告，中国电信，中国移动先后宣布在 A 股发行后三年内，分红比例提高至 70%。从 2022 年数据来看，中国移动与中国电信分红比例分别达到 67%/65%，中国联通分红比例 50%。持续上升的分红也进一步提高了运营商的股息率，使得运营商在通信行业面临价值重估的震荡上升市场环境下，拥有突出的防御属性。

3.3AI 算力租赁：数字基建新抓手

AI 云算力采用“化整为零”方式赋能产业链各方。算力租赁是一种通过云计算服务提供商租用计算资源的模式，适用于各种大规模计算需求的场景，企业用户可以根据自己的需求租赁服务器或虚拟机实现大规模的计算任务，而无需拥有自己的计算资源。对上游算力生产商而言，在算力硬件进入淡季、库存趋增时，能通过售卖云算力的方式，平滑收入的波动，并为旺季储备“有生”力量，及时满足回弹的市场需求；对中游云服务厂商而言，则有助于增加客流；对下游算力需求方而言，能最大化降低使用算力的门槛，驱动全民 AIGC 时代降临。

据产业调研了解，目前 AI 算力租赁尚处于试水阶段，主要模式为：算力买断：面向体量稍大且训练需求频繁的客户，往往采用买断独占模式，即 GPU 只提供给特定客户使用，往往需签订长约。算力零售：面对中小客户，签约时间较短，中间会有空档期，但价格随行就市。若未来 GPU 价格持续走高，该部分租金价格也会走高。需求侧，AIGC 大模型所需算力狂飙，AI 算力租赁市场潜力巨大。摩尔定律中，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。继摩尔定律后，英伟达 CEO 黄仁勋提出黄氏定律：每 12 个月 GPU 性能翻一倍，且不受物理制程约束。根据 OpenAI 测算，自 2012 年至 2018 年，用于训练 AI 所需要的算力大约每隔 3- 4 个月翻倍，总共增长了 30 万倍（而摩尔定律在相同时间只有 7 倍的增长），每年头部训练模型所需算力增长幅度高达 10 倍，整体呈现指数级上涨。

AI 大模型训练和推理所需的算力可观，前期资金投入巨大。以 ChatGPT 为例，不考虑与日活高度相关的推理过程所需的算力，仅考虑训练过程，根据论文《Language Models are Few-Shot Learners》的测算，ChatGPT 的上一代 GPT-3（1750 亿参数版）所需的算力高达 3640PF-days（即假如每秒做一千万亿次浮点运算，需要计算 3640 天）。已知单张英伟达 A100 显卡的算力约为 0.6PFLOPS，则训练一次 GPT-3（1750 亿参数版），大约需要 6000 张英伟达 A100 显卡，如果考虑互联损失，大约需要上万张 A100，按单张 A100 芯片价格约为 10 万元，则大规模训练就需要投入约 10 亿元，非头部厂商难以承担。而 GPT4 的模型参数更大，训练的标识符更多，所需算力更为可观。 4 月 5 日，ChatGPT 官网停止 Plus 付费项目的购买。在升级界面，OpenAI 表示“因需求量太大暂停了升级服务”。这在一定程度上反映出，即便是 OpenAI 这样的头部模型厂商，也难以承载用户对 ChatGPT 的狂热需求。

参考云挖矿市场规律，算力租赁先发优势或将化为领跑实力。以中贝通信为例，中贝通信聚焦 5G 新基建、云网算力服务，是中国移动、中国电信、中国联通、中国铁塔的重要服务商。公司成立于 1992 年，主要为政府和行业客户提供基于云主机的算力、存储、云服务和解决方案，以及 5G 新基建、智慧城市与行业应用服务和光电子产品，在国际“一带一路”沿线国家开展 EPC 总承包业务。中贝通信与科大讯飞等知名企业展开合作，已有订单完成交付。2023 年 6 月公司与科大讯飞就算力租赁核心内容达成初步意向，2023 年 8 月向科大讯飞交付第一批服务器进行研测。另外，公司也将与核心客户湖北移动的合作范围拓宽至算力服务领域，力争在第四季度达到 500P 算力服务能力。

AI 算力运维地位显著提升，采购第三方方案成为主流。以恒为科技为例，公司成立于 2003 年，致力于为运营商网络、企业与行业 IT、工业互联网和智慧物联网等领域提供业界先进的产品和解决方案，拥有多个一流的研发机构，服务全国客户的同时积极开拓国际市场，与国际知名厂商建立战略伙伴关系。恒为科技深度布局算网可视化，解决方案有望率先落地。随着 AI 数据中心的算力和通信需求迅猛增长，恒为科技将业务从过去的网络可视化、信创基础产品，向智算可视化、智算基础架构方向扩展。公司依托深厚技术优势着力研发一系列新产品新技术，其中包括针对智算系统 100G 以太网/IB 网、200G 以太网/IB 网的智算可视化运维系统，以及100G 类 IB 的低延时国产智算加速网卡和交换机系统。2023 年 7 月公司与中贝通信展开深度合作，有望率先落地面向智算领域的高速网络解决方案。

（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。）