【华创证券】深度研究报告：以光为引擎，光器件龙头抢抓AI新机遇.pdf

2024-03-20

46页

6MB

一、全球领先的光器件龙头企业，业绩进入快速上升通道

（一）公司深耕光器件行业多年，最新股权激励彰显增长信心

公司是业界领先的光器件整体解决方案提供商。公司成立于 2005 年，于 2015 年登陆深圳创业板，产品广泛应用于光通信、激光雷达、生物光子学等领域，公司通过自主研发和外延并购，在精密陶瓷、工程塑料、复合金属、光学玻璃等基础材料领域积累沉淀了多项全球领先的核心工艺技术。经过多年发展，公司已从精密元器件厂商发展成为拥有多种器件和封装技术能力的复合平台型企业，已经形成以苏州为总部和研发中心、日本和深圳为研发分支、美国、新加坡、香港、深圳、武汉为销售分支；西、深圳和苏州为量产基地的全球网状布局。坚持基于光通信行业的多材料、多工艺、多技术路线能力平台，持续探索与光器件核心能力高度相关的跨领域协同发展，发掘业务新增长点。

公司股权结构清晰，邹支农夫妇为实际控制人。邹支农、欧洋夫妇与其子女邹咏航和邹欣航为一致行动人，共持有公司股东苏州天孚仁和投资管理有限公司 100%股份。截至 2023Q3，天孚仁和与朱国栋分别持有公司 38.11%/8.92%的股份，由此邹支农夫妇及其子女共持有公司 38.11%的股份，为公司实际控制人。

公司创始人具备技术背景，高管从业经验丰富。公司创始人邹支农、朱国栋均为工程师背景，曾荣获“苏州高新区创新创业领军人才”荣誉。公司高管多具备丰富的高科技企业从业经验，公司曾多次荣获各级政府颁发的荣誉称号，包括国家级专精特新“小巨人”称号、江苏省创新能力建设重点培育企业等。副总经理王志弘曾任台湾百富臣工业股份有限公司制程工程师、亿通科技制造部及管理部经理，具备丰富的工业工程管理经验。整体来看，公司管理层具备深厚技术底蕴和工程管理经验，可以为公司提供坚实的战略保障。

公司发布股权激励，彰显增长信心。2023 年 12 月 22 日公司发布《限制性股票激励计划激励对象首次授予限制性股票》及调整公告，通过授予限制性股票的方式对员工进行股权激励，拟向包括公司董事、高级管理人员、核心技术人员的 399 名激励对象授予 298 万股，其中首次授予/预留授予限制性股票分别为 250.3 和 47.7 万股，授予价格为每股 39.66 元。相应地，公司分年度对业绩指标进行考核，业绩考核目标为 2024-2026 年公司营业收入以 2022 年营业收入为基数增速不得低于 120%/175%/238%，对应 2024-2026 年营收分别为 26.31/32.89/40.42 亿元。或不扣除所有存续的股权激励计划当期成本摊销的归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润，以 2022 年同口径净利润为基数增速不得低于 100%/130%/165%，对应 24-26 年同口径净利润分别为 7.29/8.39/9.66 亿元。

（二）公司业绩进入快速上升通道，盈利能力持续提升

公司近年业务发展迅速，带动营收业绩实现快速增长。2018-2022 年公司营收由 4.43 亿元增长至 11.96 亿元，对应 CAGR 达 28.2%。2023Q1-3 公司营收为 12.06 亿元，同比 +35.6%。2020 年公司营收增速较快主要系公司多个产品线增量提效，产能规模和订单金额同比有较大幅度增长，同时当年 4 月、8 月分别并表天孚精密、北极光电，带动业绩的增长。2022 年以来公司营收增速逐步增长主要系 AI 技术发展下数据中心领域需求增加及高速率产品需求快速增长带动公司内部产线持续扩产提量，产能利用率逐步增长所致。2018 年以来公司毛利率一直稳定在 51%-53%的高位区间，波动较小。2018-2022 年公司归母净利润由 1.36 亿元增长至 4.03 亿元，对应 CAGR 达 31.2%。2023Q1-3 公司归母净利润为 4.39 亿元，同比+58.4%。 2024 年 3 月公司发布《2023 年度业绩快报》，根据公告数据，2023 年公司营收为 19.39 亿元，同比+62%，归母净利润为 7.30 亿元，同比+81%，扣非归母净利润为 7.19 亿元，同比+97%。2023 年公司经营业绩取得明显的增长，主要受益于人工智能 AI 技术的发展和算力需求的增加，算力中心建设带动对高速光器件产品需求的快速增长，公司部分产品线的持续扩产提量，产能利用率大幅提升；此外利息收入影响，财务费用同比下降，也给净利润带来了正向影响。

光有源器件营收快速增长，盈利能力明显提升。公司光有源器件营收占比持续提升，已由 2018 年的 10%逐步提升至 2023H1 的 34%，期间光有源器件营收由 0.44 亿元增长至 2.18 亿元，对应 CAGR 达 48.8%。其中 2021 年受制于国内 5G 基站建设进程周期性波动影响，市场对光器件产品的需求不增反降，光有源器件营收因此出现较大幅度下滑。 2023H1 公司光有源器件营收为 2.23 亿元，同比+185%，对应营收占比为 34.36%，同比 +20.57pcts。同期光有源器件的毛利率则由 2020 年的 23%逐步提升至 2023H1 的 41%。在光无源器件方面，2018-2022 年公司光无源器件营收由 3.91 亿元增长至 9.60 亿元，对应 CAGR 为 25.1%。2023H1 公司光无源器件营收为 4.27 亿元，同比-13%。光无源器件毛利率一直稳定在 51%到 57%的区间，波动较小。

公司期间费用率稳中有降，研发投入长期保持较高水平。公司期间费用率由 2018 年的 17%下滑 2pcts 至 2022 年的 15%，2023 年前三季度因财务费用较大幅度的减少，导致期间费用率进一步下滑至 10%。公司通过推动精益生产，削减八大浪费、提升制造效率和运营效率，并且结合客户需要，持续升级公司运营管理体系，我们认为，有望维持公司期间费用率在较低水平稳中有降的趋势。同时公司重视研发投入，研发费用率长期居于较高位，持续稳定在 9%-11%之间。

经营状况稳中有进，现金流逐年增加。公司现金管理风格稳重，回款管理处于行业前列。 23H1 末公司持有现金 12.11 亿元，较年初增加 5.39 亿元，主要系银行理财产品到期赎回与销售回款所致。而受益于公司盈利能力稳步提升 2018-2022 年公司经营性现金流由 1.36 亿元逐步增长至 4.64 亿元，对应 CAGR 达 36.0%。我们认为公司充足的在手资金有望支撑公司稳定运营，为其释放业绩弹性提供坚实基础。

二、AI 引领需求增长，光模块光器件行业景气度持续提升

（一）光器件是光模块的核心组成部分，位于光通信产业链上游

光通信产业链参与企业众多，AI 场景已成为核心需求。光通信是以光为载体进行信息传递的一种通信方式，具有通信容量大、传输距离远、抗电磁干扰、传输损耗低、信号串扰小等优点。从产业链来看，光通信产业链可分为：

上游主要包括光芯片及光器件，均是用于制造光通信设备的核心组件。相关企业包括国际企业 Coherent（含 II-VI、Finisar）、Lumemtum、Broadcom 等，国内企业天孚通信、源杰科技、腾景科技、昂纳科技等；

中游为光模块封装及光通信设备制造，光芯片和光器件经过组装后形成光模块，光模块插入或嵌入光通信设备中用于对外连接。相关企业包括光模块企业中际旭创、新易盛、光迅科技、Finisar、Cloudlight 等，光通信设备企业华为、中兴、烽火、Cisco、Arista、Nvidia（含 Mellanox）等；

下游主要为光通信设备的应用，包括电信及数通市场两大场景，其中数通市场目前关注度最高的是近两年需求量快速增长的 AI 场景，已成为光通信产业链的核心需求。下游相关企业包括电信运营商中国移动、中国电信、中国联通、 AT&T 等，互联网（含云计算、AI）企业 Google、Microsoft、Amazon、Meta 等。

光模块为实现光电信号转换的核心组件。作为光通信重要组成部分，光模块负责光纤传输中的光电信号转换部分，主要由包括光收发组件、功能电路（PCB）和其他结构件等部分组成，光收发组件是光模块的重要组成部分，其核心为各类有源和无源光器件，其中有源光器件主要为光芯片。光芯片包括发射端的激光芯片和接收端的探测器芯片，主要负责实现光电信号的转换。其他光器件则主要实现光传输通路的构建，负责将光信号由光发射组件耦合发射出去或者由外部耦合到光接收组件进行处理。在不同的应用场景中，光模块存在多种形式的封装，包括 SFP（小型化可热插拔）、SFP+、QSFP（四通道小型可热插拔）、QSFP-DD（双密度四通道小型可插拔）、OSFP（八通道小型可热插拔）等，其中 SFP/SFP+较常用于电信场景，QSFP/QSFP-DD/OSFP 较常用于数通场景。不同场景不同封装类型的光模块内容结构存在较大差异，所使用的光器件种类和数量也不相同。

光器件构建光模块中的光路通道，可分为有源及无源器件。光器件领域众多，不同类型的光器件实现了光信号的产生、调制、探测、连接、光路转换、信号放大和光电转换等不同的功能，按照是否需要外加能源驱动工作光器件可分为光有源器件及光无源器件。根据《中国光电子器件产业技术发展路线图（2018-2022 年）》数据，光有源器件主要包括激光器、光调制器、光探测器及集成器件，光无源器件则主要包括光隔离器、光分路器、光开关连接器等。

（二）AI 带动算力建设需求，云厂商持续加码 AI 算力投资

随着 AI 应用生态的逐步成熟和应用场景的逐步开拓，目前人工智能的进步带来了远超摩尔定律（晶体管每 18 个月翻一倍）的算力需求。2021 年以来国内外头部科技厂商均开始加速布局 AI 模型尤其是大语言模型，目前相关模型的迭代已经带来了数据处理需求的指数级增长。根据华为《智能世界 2023》，自 2011 年以来深度学习所需算力每 3.4 个月就会翻倍。2020 年自然语言处理模型 GPT-3 参数量为 1750 亿，对应算力需求为 3640 PD（PD 代表以千万亿次每秒的算力计算一天所用的浮点计算量），2021 年鹏程中文预训练语言模型参数量为 2000 亿，对应算力需求达 25000PD。根据 IDC 预测，全球 AI计算市场规模将从 2022年的 195.0亿美元增长至 2026年的 346.6亿美元，对应 CAGR 达 15.5%，其中生成式 AI 算力占比将由 2022 年的 4.2%逐步增长至 2026 年的 31.7%。而根据华为预测数据，到 2030年，人类将进入 YB（数据存储容量单位，1YB=1024Byte）数据时代，全球通用计算算力将达到 3.3 ZFLOPS(FP32)，AI 计算算力将超过 105 ZFLOPS(FP16)，对比 2020 年将分别增长 10、500 倍。展望 2024 年，我们预计更多更大参数量的大模型将陆续发布，对算力的需求有望持续释放。

海外互联网龙头企业资本开支规模持续增长。在全球性 AI 大模型“军备竞赛”的大背景下海外云厂商逐步加紧进行配套 AI 算力设备建设，根据公司公告数据，2023 年 Microsoft、Google、AWS、Meta 资本开支同比分别增长 45%/2%/-18%/-12%。2023Q4， Microsoft、Google、AWS、Meta 的资本开支分别为 115/110/133/79 亿美元，同比分别增长 69%/45%/-14%/-14%。展望未来，谷歌预计 2024 年将着力加大公司资本开支尤其是 AI 相关领域的投资力度。微软在 FY2024Q1 的电话会中表示在云和 AI 基础设施投资的推动下未来的资本开支将持续增加。Meta在 2023Q4的电话会中给出了公司 2024年 300- 370 亿美元的资本开支指引，该指引较前值 300-350 亿美元提升了约 20 亿美元的资本开支投入上限。此外，Meta 首席执行官扎克伯格于 2024 年 1 月也在 Instagram 发文表示截止至 2024 年底 Meta 计划持有 35 万个 H100 GPU 芯片或包含其他类型 GPU 的共 60 万个芯片。整体来看海外云厂商正逐步加紧 AI 相关的基础设施建设节奏，相关投资水平有望进一步增长。

（三）AI 驱动光模块发展趋势 1：智算中心拉动高速光模块用量快速提升

AI需求推动数通市场光模块加快更迭，2024年迎来800G光模块放量。根据Yole数据，数通市场于 2016 年开始部署 100G 光模块，2019 年实现放量。同年 400G 光模块开始部署并于 2021 年实现放量。2022 年云厂商开始逐步导入 800G 光模块产品，2024 年 800G 光模块或将大规模出货，2025 年 1.6T 亦有望迎来商用元年，新一轮光模块迭代周期有望由此开启。

1.6T光模块有望加快商用节奏。2023年 11月英伟达发布了首款搭载 HBM3e内存的 GPU 新品 H200，而根据英伟达最新的产品路线图，计划 2024 年将发布 B100 更高性能的 GPU 产品，配套的 IB 交换机 Quantum和以太网交换机 Spectrum 也将演进到 800G 接口。我们认为，随着英伟达性能更高的新品发布，网络连接端口速率进一步提升，对于光连接的需求也会朝着更高速率方向发展，1.6T 光模块有望加快商用节奏。目前包括中际旭创、新易盛、光迅科技等光模块企业均已宣布推出 1.6T光模块产品，其中主要采用电接口 100G Serdes、光接口单波 200G 为主，可以看出相关企业的产品能力已达到一定的成熟度。

英伟达的DGX H100 SuperPOD中，计算网络侧的800G光模块与GPU数量比例为2:1。由于单 GPU 的算力有限，目前早已超过千亿参数量的大模型的训练需要通过数千甚至数万张 GPU 进行分布式并行训练。当大模型并行切分到集群后，模型的切片间会产生大量通信，根据切片层级的不同，会出现包括节点内多卡通信、节点间通信两大类型的通信需求。我们基于 DGX H100 集群来测算计算网络侧的光模块使用量。典型的 DGX SuperPOD 集群由 127个 DGX H100组成，通过二层 Fat-tree（胖树）结构实现 InfiniBand 的无阻塞组网，其中有一个 SU 里的一台 DGX 需要被移除用于 UFM 管理的接入，鉴于影响有限，为了便于计算，我们对此进行忽略，假设是 128 个 DGX节点。DGX H100 服务器内部使用集成的 ConnectX-7 智能网卡提供 400G 的 InfiniBand 网络接口，配置为每个 GPU 对应一个 400G，外部则是将两个 400G 端口合并为一个 800G 通过 OSFP 接口连接。二层胖树架构的 Spine 交换机和 Leaf 交换机均为 32 口的 QM9700 系列交换机。

我们测算 800G 光模块的用量比例如下： GPU数量：一台 DGX H100包含 8个 H100 GPU，128个节点合计 1024个 GPU； 800G 光模块数量：1）服务器与 Leaf 交换机之间：使用的是 400G 连接，但物理形态上服务器侧会使用 800G 光模块，然后 Fanout 成 2 个 400G 连接到两台 Leaf 交换机，每个 DGX 服务器提供四个 OSFP 接口用于 800G 光模块连接，因此服务器侧与 Leaf 交换机之间共有 128×8=1024 条 400G 的连接，共需 128×4=512 个 800G光模块；2）Leaf 交换机和 Spine 交换机之间：为了实现无阻塞连接，共需要 32 台 Leaf 交换机与 16 台 Spine 交换机进行组网，即 48 台 32 口的 QM9700 系列交换机，每台交换机中均插满 800G 光模块，即共计需要 48×32=1536 个 800G 光模块。综上，集群共需要 512+1536=2048 个 800G 光模块； 2048 个 800G 光模块对应 1024 张 H100，即 800G 模块与 GPU 的数量比例为 2:1。

英伟达的 DGX GH200 中，光模块使用量为 GPU 数量的 9 倍。2023 年 5 月英伟达推出 DGX GH200 超级计算机，核心为 256 个 Grace Hopper 超级芯片，其中每个 Grace Hopper 超级芯片都包含一个 CPU 与一个 GPU，通过 NVLink-C2C 技术 GPU 可与 CPU实现高速互联并共享其内存。Grace Hopper 超级芯片之间主要通过两级、无阻塞、胖树状的 NVLink 网络实现互联，合计可提供 1EFLOPS 的算力及 144TB 的高速内存。受益于芯片间互联速率带宽的快速提升，DGX GH200 的工作效率在更高级别的神经网络训练及大型数据分析等工作中均较 DGX H100 均实现了显著提升。在不考虑 GH200 服务器对外的 InfiniBand 网络连接情况下，参照 DGX GH200 的架构，我们对 NVLink 网络中光模块需求进行了测算：

Grace Hopper 超级芯片与 L1 层交换机：每 8 个 Grace Hopper 超级芯片与 3 张 L1 层的 NVLink 交换机板卡（每张板卡上有两个 NVLink 交换芯片）组成一个机柜，故共有 256÷8=32 个机柜，机柜内的 GH200 芯片与 NVLink 交换芯片通过全连接实现互联，之间采用铜缆连接，不使用光模块。

L1 层交换机与 L2 层交换机：L2 层 NVLink 交换机与每个机柜实现全连接，即每台 L2 层 NVLink 交换机需要有 32 个 800G 通道与 L1 层进行连接。系统共有 36 台 L2 层 NVLink 交换机。L1 层与 L2 层的连接使用光模块，因此光模块数量为 36×32×2=2304 个，即光模块与 GPU 数量比为 2304:256=9:1。

Google 的 TPUv4 集群中，光模块数量为 TPU 数量的 1.5 倍。Google 的 TPUv4 集群由 4096个 TPU芯片组成，每64个 TPUv4芯片组成一个Rack，具体为一个4×4×4的 Cube 立方体。立方体内部的连接较为简单，节点主要通过铜缆进行连接，组成 3D mesh 拓扑。立方体外部连接较复杂，共有三个维度6个面，每个面16个节点，每个节点都需与OCS 交换机连接，即每个面都会与一组 16 台 OCS 交换机连接。同一个维度相对的两面（上下、左右、前后）都需要连接到同一组的 OCS 交换机连接，形成 3D Torus 拓扑。可以算出每台 TPUv4 超级计算机中，相关器件的用量：TPU 芯片数量：4096 个； OCS 交换机数量：XYZ 三个维度，每个维度 16 台，共 48 台；光通路数量：每个 cube 需要 6（面）×16（节点）=96 个对外的光通路连接，因此 64 个 cube 对应 64×96=6144 个光通路；光模块数量：每个光通路需要 1 个光模块实现 Cube 侧的电光/光电转换，因此整个系统需要 6144 个光模块。即光模块数量为 TPU 数量的 1.5 倍。

（四）AI 驱动光模块发展趋势 2：速率受制体积与能耗，光互联集成度亟需进一步提升

更高速率光互联需要更多光通道数，亟需高集成度方案。目前行业中产业应用已经成熟的激光器，其最高速率为单波 200G，在已快速放量的 800G 端口速率的应用场景中，通常使用 4 通道或者 8 通道的方式即可实现。对于未来 1.6T/3.2T 等更高速率的端口，在单波速率没有提升的情况下，比较可行的实现方式是进一步增加通道数，但这需要成倍数地增加所使用的光芯片等光器件，从而导致模块体积的增大，这将为已较为密集紧凑的服务器或交换机空间带来新的挑战。目前受AI需求驱动，光模块已由400G升级到800G，为满足其器件的数量和功率需求，光模块的封装已由 QSFP-DD 封装演进到更大的 OSFP 封装。为此，面向下一代更高速率的应用场景，亟需更高集成度的光互联方案。

网络带宽不断提升，推高整个光交换系统的能耗水平。根据 Cisco数据，2010-2022年全球数据中心的网络交换带宽提升了 80 倍，系统总功耗提升了 22 倍，其中交换芯片/光互联/交换芯片 SerDes 功耗分别提升 8/26/25 倍。光模块功耗也是随着每一代产品的推出而增加。此前 QSFP28 封装的 100G 光模块的功率小于 5W，但 QSFP-DD 封装的 400G 光模块使用的功率已高达 14W，最新的 800G QSFP-DD光模块功耗进一步提升至 17W。尽管随着技术的成熟，800G 光模块未来的功耗可以降低到 10W 左右，但仍高于原来的低速率光模块，而且由于整体使用量的增加，用于光模块的功耗水平仍无法避免地提升，高能耗痛点亟待解决。

1、解决方案 1：光引擎技术

光引擎封装的集成度高，体积小，具有更高的稳定性及更简单的后操作流程。光引擎在高速发射芯片和接收芯片封装基础上集成了精密微光学组件，精密机械组件，隔离器，光波导器件等，实现单路或者多路并行的光信号传输与接收功能。高集成度使得光引擎的体积更小，稳定性更高，其后操作流程也更简单。在稳定性方面，光引擎产品抗电磁干扰能力较强，因此多用于单模光模块生产。在后操作流程方面，下游光模块厂商在收到光引擎后只需配上光接口、电接口等互操作部分以及模块外壳等即可完成光模块的生产。

2、解决方案 2：硅光技术

硅光技术是将光学器件（如激光器）和电子元件（如 DSP）通过硅光子技术进行集成，实现功耗、成本、体积的降低。目前硅光模块已经成为相对成熟的技术方案，在 400G/800G 等高速光模块领域均得到应用，根据 Yole 的预测，到 2028 年硅光市场空间将突破 6 亿美元，其中在 800G 光模块的需求推动下，数据中心可插拔光模块市场空间将达到 5.68 亿美元。根据 LightCounting 的预测，硅光渗透率有望实现较快提升，由 2022 年的 25%提升至 2028 年的 43%。在 2022 年的数据通信市场英特尔占主导地位，市场份额达 61%，其次为 Cisco 占据了 20%；电信领域思科占据 49%的市场份额，紧随其后的是 Lumentum 和 Marvell，电信市场增长主要来自用于长途网络的相干可插拔模块。

3、解决方案 3：CPO 技术

CPO 为芯片封装级别的光学组件集成新技术，进一步提升集成度。光电共封装（CPO， Co-packaged optics）主要通过采用硅通孔、重布线、倒装、凸点、引线键合等封装技术，将交换 ASIC 芯片和硅光引擎（光学器件）在同一高速主板上协同封装，极大地缩短光学引擎和交换芯片间电连接距离，以提供高带宽互连，并显著降低功耗。受材料性能影响，目前 CPO 最主要采用硅转接板。按照物理结构，CPO 可分为 2D 平面 CPO、2.5D CPO 和 3D CPO，其中 3D CPO 采用垂直互连的方式封装光电芯片，封装最为紧凑。受益于交换芯片与光学引擎更为紧凑的设计，CPO 在尺寸、功耗、延迟和成本上都具有较为明显的竞争优势。

CPO 预计将于 2024-2025 年实现商用，2026-2027 年实现规模上量。英特尔、博通、美满科技等行业内龙头企业均已推出多款基于CPO技术的量产产品，其中博通已发布交换容量为 51.2T 的 CPO 版本 Tomahawk 5 交换芯片，通过 8 个通道的光引擎对外互联，单通道速率为 6.4 Tb/s。此外云服务厂商 Facebook 和 Microsoft 亦创建了 CPO 联盟，以推动 CPO 标准的建立和产品的发展。根据 Lightcounting 数据，CPO 出货预计将从 800G 和 1.6T 端口开始，并于 2024 至 2025 年开始商用，2026 至 2027 年开始规模上量，产品主要应用于超大型云服务商的数通短距场景，Lightcounting 预计全球 CPO 端口的销售量将从 2023 年的 5 万增长到 2027 年的 450 万。2027 年，CPO 端口在 800G 和 1.6T 出货总数中占比接近 30%。而根据 Yole 数据，2022 年 CPO市场产生的收入达到约 3800万美元，预计 2033 年将达到 26 亿美元，对应 2022-2033 年复合年增长率为 46%。

CPO 连接的核心组件：FAU 连接器。CPO 是颠覆原有可插拔式光模块的产品形态，其光路的耦合接口也需要重新设计。Intel 已公开其设计方案，主要是使用玻璃波导与硅光芯片进行耦合，形成光桥（optical bridge），FAU 连接器使用夹具导入光纤，通过机械方式使得连接器的光纤夹具与玻璃波导对准，从而实现硅光芯片与光纤的耦合连接。其中核心组件为 FAU 连接器，即光纤阵列连接器（Fiber-array unit connector），主要包含光纤夹具（Ferrule，用于支撑光纤和机械对准），夹具支架（Ferrule Holder），闩锁弹簧（Latching Spring）和外壳（Housing）四个主要部分，以及安装在光桥上与闩锁配对固定的插座。

4、解决方案 4：光 I/O 技术

带宽更高、能效比更高的下一代连接技术。随着芯片间连接需求的不断提升，原本的电 I/O 方案的局限性越发凸显，包括功耗效率、延迟、带宽密度等方面都对性能表现造成了制约。为了解决计算芯片CPU、GPU、XPU等之间的互联问题，新一代的芯片间连接技术光 I/O 应运而生，其主要是利用光互连低功耗、高带宽、低延迟的优势，使用光信号来承载芯片输入输出的数据。根据Intel的数据，光I/O的性能优越，在下一代的光I/O 互联中，总带宽最高可达 160Tbps, 带宽密度为 10Tbps/mm, 能效比小于 1pJ/bit，与之对比的是，单个 CPO 模块的带宽仅为 1.6-3.2Tbps, 带宽密度为 50-200Gbps/mm, 能效为 15pJ/bit。Ayar Labs 是目前在光 I/O 领域已有相关产品的领先企业，已获得 NVIDIA、 Intel、HPE 等多家巨头的投资，其研发的 TeraPHY 共封装光学解决方案为光 I/O 的代表产品。

Ayar 光互联 I/O 方案应用领域广阔，并与英特尔合作推出 FPGA 产品。Ayar Labs 开发的光 I/O 解决方案，两端各由一个 SuperNova 激光光源及一个 TeraPHY 光信号互联芯片，前者负责发出多个波长的光子，可有效地避免芯片外激光器带来的散热问题；后者负责处理光电信号，完成信号之间的转换和收发。根据 Ayar Labs 数据，每个 SuperNova 激光光源可提供 8 个光端口，各端口运行速率达 256Gbps，对应单向/双向总带宽达 2.048/4.096Tbps。Ayar Labs 光 I/O 方案可应用于云计算、HPC、AI、5G 基础设施、智慧终端以及航天应用等多个领域。2022年 Ayar Labs 即与 NVIDIA 合作开发基于光学 I/O技术的突破性 AI 基础架构。2023 年 11 月，Ayar Labs 展出集成了英特尔 Agilex FPGA 技术的封装内光学 I/O 解决方案，TeraPHY 芯片和 F-tile 芯片及 FPGA 共同封装。Ayar Labs 表示相较于市场竞品该方案带宽提高了 5 倍，功耗降低了 5 倍，延迟降低了 20 倍。

三、以光为引擎，一站式光器件供应平台持续打开发展空间

（一）公司发展第一阶段（2005-2015 年）：以三大无源光器件业务起家

公司以无源器件业务起家，截止至上市时公司主要产品包括陶瓷套管、光纤适配器、光收发接口组件三类无源器件。产品应用方面，公司三大无源器件产品可应用于光纤配线架、光缆交接箱、光纤分路器、光纤交换机、光收发模块、光端机等光器件和光通信设备中。彼时公司产品以其高品质、高性价比等优势成为许多国外客户的优选对象，形成了较高的进口替代优势，这也为公司后续业务品类的拓展奠定了坚实的基础。

（二）公司发展第二阶段（2015-2020 年）：光器件一体化供应平台

公司通过内生+外延的方式不断拓宽自身的无源+有源产品矩阵。根据公司公告数据，内生方面，公司分别通过 IPO/定增的方式实现了三大传统无源器件扩展以及同轴式高速率光收发器件、光隔离器等产品的拓展。外延方面，2016 年公司投资日本 TM 公司，获得了用于数据中心的塑料透镜的光学设计和纳米级超精密模具设计制造技术，并于 2020 年完成全资收购。2018 年公司投资收购 AIDI 的 PLC 产品线，获得 AWG Wafer 的后段制造工艺和技术。2020 年公司以 9900 万元收购北极光电 100%股权，进一步拓展公司海外客户资源，并获得了业界领先的光学镀膜、光学冷加工能力，LWDM 镀膜、TFF 微光学组件、DWDM 器件等无源产品生产能力。公司内生研发能力强，同时在外延收购上也具有优秀的产业链整合能力。

公司一体化平台优势逐步凸显。在此发展阶段，公司在无源业务方面已经具备氧化锆陶瓷等十一条产品线的生产能力，在有源业务方面公司亦具备 OSA ODM/OEM 的生产能力及 BOX/TO 的封装能力，合计十三条产品线已涵盖从光模块间的光纤连接（模具注塑、光纤适配器、线缆连接器）到光模块内部光电转化中涉及的所有核心器件，可为下游客户提供垂直整合一站式解决方案，包括高速率同轴器件封装解决方案，高速率 BOX 器件封装解决方案，AWG 系列光器件无源解决方案、微光学解决方案等，公司的一体化平台优势在此阶段逐步凸显。

（三）公司发展第三阶段（2020 年至今）：新增光引擎核心产品，高速光器件行业领先

公司通过定增项目，较早切入光引擎建设领域。公司在光引擎领域布局较早，2020年即开展了光引擎相关的研发项目。2021年，公司完成定向增发，募投资金净额 7.77亿元，以建设“面向 5G 及数据中心的高速光引擎建设项目”，计划募投项目达产后公司新增年产激光芯片集成高速光引擎 48万个、硅光芯片集成高速光引擎 6万个和高速光引擎用零组件 840 万个。其中激光芯片集成高速光引擎主要应用在 100G、200G、400G、800G 分立式设计的高速光收发模块中，通过多通道或者多波长并行激光芯片的小型化封装，应对高速激光芯片因功耗增加而产生的散热问题，同时满足抗电磁干扰、高集成等要求；硅光芯片集成高速光引擎主要运用在 400G、800G 基于硅光集成技术设计的高速光收发模块中，实现激光芯片的小型化封装，以及激光芯片与硅光芯片的混合集成和低损耦合。

公司光引擎已处于稳定批量交付状态，核心受益高速光模块需求释放。2022年公司公告拟将高速光引擎项目延期两年，项目建设完成时间延期至 2024年 12月 31日。截止 2023 年 6 月 30 日，募投项目投资进度已达 37.32%。公司光引擎项目在 2021 年获得海外客户首个亿元订单，并自 2022 年开始为客户批量交付光引擎产品，目前量产产品已处于稳定批量交付状态。此外，公司于 2022 年启动泰国工厂建设，已开启泰国工厂土建相关建设。根据公司披露信息，未来泰国工厂将根据客户需要安排不同厂区生产，光引擎项目产能或将进一步扩充。公司光引擎为面向高速应用场景，随着 AI 对算力设施的需求不断向更高速率更大带宽方向演进，800G/1.6T 等更新一代光模块产品的行业出货量逐步提升，对于公司高速光引擎的需求也会持续大量释放，公司有望核心受益。

（四）他山之石：公司发展路径与 Fabrinet 具有较高的相似性

天孚与 Fabrinet 的成长路径相似性较高。Fabrinet成立于 2000年，2004年时公司主营业务包括 PCB 板、光无源器件、光模块及传感器等，2005 年公司新增解决方案类业务， 2007 年公司进一步拓展工业激光器、医疗设备及传感器业务。2012 年公司成功切入激光雷达及光学封装领域。整体来看，依托于公司在光通信领域的技术积累与沉淀，目前 Fabrinet 已实现向工业激光、智能驾驶、医疗等横向领域的扩张，根据 Fabrinet公司公告数据，FY2024H1 公司共实现营收 14.0 亿美元，同比+6%，FY2023 公司共实现营收 26.5 亿美元，同比+17% 。其中受 AI领域需求量增长影响，FY2024H1 Fabrinet的光通信产品营收同比+9.7%，是主要的增量贡献来源。电信及其他领域产品营收有所下滑主要系下游存在一定的累库现象所致。

对标 Fabrinet，天孚通信的成长路径相似性较高。Fabrinet 目前在光通信领域可提供从器件生产到封装再到系统级集成的一站式服务，其横向业务收入正呈现逐步提升的趋势，截止至 FY2024 Q2，Fabrinet 的非光通信业务收入占比为 20%，同时公司表示未来将继续着力推动终端市场多样化。天孚通信通过不断地内生+外延发展，已逐步建立起光器件的一站式方案解决平台，同时也将业务横向拓展至激光雷达、医疗等非通信业务方向，其成长路径与 Fabrinet 的相似性较高，未来也有望切入更多光通信与非光通信的领域，商业边界或不断得到拓展。

AI 拉动高速光模块需求火热，Fabrinet 股价表现强势。自 2023 年 5 月以来，Fabrinet 的股价表现较为强势，主要受益于 AI 算力建设需求的持续释放。2023 年 8 月 21 日，公司发布截至 6 月 30 日的 4 季度和全年财报，全年收入和每股盈利均超过市场预期，其中受到新的 AI 产品拉动，数通业务的销售增长非常强劲，此外 2023 财年英伟达首次成为公司营收占比达 10%以上的大客户，在亮眼的业绩表现和对未来 AI 继续拉动光模块需求预期的催化下，公司的股价进一步走高，目前仍处于历史高位水平。

四、公司具备多维度综合优势，竞争力行业领先

（一）竞争优势之一：行业领先的技术能力

公司坚守技术路线，研发投入保持高位。2018-2022 年公司研发费用由 0.42 亿元增长至 1.23 亿元，近年来公司研发费用率一直稳定在 9%-11%之间，长期的高研发投入也确保了公司在行业中领先的技术优势。公司在日常经营中，研发团队和客户深度交流，共同设计开发产品和提供解决方案，利用多技术、多工艺、多平台的综合研发能力助力客户新产品早日推向市场，并持续优化改善。这种研发模式可以深度绑定客户，与客户在技术最前沿保持同步，确保公司在行业可以长期保持技术领先优势，既能维系公司在客户供应链中的稳固地位，同时也能保障较强的盈利能力。

公司研发项目主要面向未来技术，持续为公司产品赋能。根据公司公告数据，截止至 2022 年末公司的研发项目主要包括 800G 相关光器件、光引擎及激光雷达用光器件等项目，具有较强的技术前瞻性。根据公司披露信息，目前公司已在为 800G 光模块提供配套产品，其中 box 器件可以用于 800G 传输速率光模块中，此外已推出 800G＆1.6T 光引擎产品及相关器件，技术领先的优势已助力公司把握机遇，充分享受 AI 红利。我们认为公司的研发项目主要为面向未来技术的核心项目，相关项目研发落地后可以进一步增强公司的技术领先优势及产品竞争力，实现对公司业绩增长的持续赋能。

（二）竞争优势之二：光器件一体化的平台优势

平台优势有助于提升公司行业地位和议价能力。公司通过“内生”研发和“外延”并购，目前已形成涵盖隔离器、光纤透镜阵列、线缆连接器等在内的十三条产品线，以及包括高速光引擎、高速 BOX 器件封装、微光学、AWG 系列光器件等在内的九大解决方案，成为行业稀缺的光器件垂直整合一站式供应平台，可为客户提供组合式一揽子供应链解决方案，进而可以广泛地融入客户的供应链体系中，既可实现业务覆盖范围的最大化，同时也可以提升公司在客户供应链中的重要性和不可或缺性，从而在产业链中具有更大的话语权，掌握更高的议价能力。

平台优势可降低新产品的研发难度和制造成本。广泛的产品线布局一方面帮助公司在发掘到新的机遇时，凭借已有的产品能力可以快速实现迭代开发和集成整合，避免从头研发，降低新产品的开发难度，提升新产品的研制效率；另一方面对于集成类的新产品，可直接领用已有的产品线进行二次制造，减少了原材料的外采需求，从而降低了新产品的制造成本，同时新产品具有更高附加价值，价值量也大于各组成部分的价值量之和，也提升了公司整体盈利能力。以公司高速光引擎为例，其主要是基于 AWG、FA、MT、 PM 等无源产品的进一步集成，由于公司已有供应成熟且行业领先的上述产品线，光引擎的研发难度要较竞争对手更低，研发进度也会更快。此外由于光引擎的主要原材料都可由公司自供，成本竞争更具优势，盈利能力也得到进一步提升。

平台优势助力公司产品线横向拓展。公司基于已有光通信器件积累的技术和产能，依托现有成熟的光通信行业光器件研发平台，利用团队在基础材料和元器件、光学设计、集成封装等多个领域的专业积累，扩展为下游激光雷达、医疗检测等客户提供配套新产品，包括了基础元件类产品和集成器件产品。激光雷达是指用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段实现对三维空间和时间的主动遥感设备，普遍被认为是 L3 及以上级别自动驾驶和 ADAS 的核心传感器。激光雷达系统主要包括发射模块、接收模块，而光模块也包含功能相似的光发射/接收组件（TOSA/ROSA）。二者在结构上具有一定的相似性，这为公司光学器件产品的迁移和复用提供了基础。根据公司投资者公告信息，目前公司已经为下游激光雷达厂商提供无源光传输组件和有源封装产品。

（三）竞争优势之三：主流客户合作壁垒

公司已建立与业界主流客户的长期稳定合作关系。公司一直专注于光通信光器件领域核心材料、器件的研发生产，通过十多年在各业务领域的不断扩展，积累了海内外业界主流优质客户，并与客户建立了长期稳定的战略合作伙伴关系。凭借较强的研发能力、良好的品质口碑、快速响应服务能力、规模化量产能力、稳健务实的运营能力，公司已成为多家业界主流客户的首选供应商。目前公司前五大客户的收入之和占比已超过 40%，在业界主流客户的覆盖优势较为明显，同时单一客户收入占比不超过 20%，对单一客户的依赖程度较低。在目前 AI 算力需求推动的光通信产业变化中，头部客户对技术演进和供应格局的话语权不断提升，公司在头部客户中享有较高的粘性，有望维持与头部客户的长期稳定合作关系，形成较高的壁垒。

公司注重海外市场开拓，海外营收占比不断提升。公司积极推进全球产业产能布局，通过自主投资和股权收购等形式，在中国香港、深圳等地和日本、美国、新加坡、泰国等国家相继设立了分子公司，进一步深度贯彻本地化服务策略，践行大客户战略，更紧密地配合客户进行早期产品的研发和量产产品的规模交付，逐步打造有全球竞争力的光器件生产基地，为客户提供长期质量稳定、性价比高的规模交付。近年来在海外云厂商算力建设需求高企的背景下，公司境外收入占比持续提升，2022 年公司在国内及海外地区分别实现营收5.08/6.89亿元，对应营收占比分别为42%/58%。相较于国内，海外市场对价格敏感度较低而对供应链的稳定性要求更高，公司海外收入占比的提升，有助于公司在保持稳定供应的同时，降低价格竞争压力，享受更多溢价红利。

（四）竞争优势之四：优于同业的盈利能力

多因素筑牢公司综合优势，公司毛利率水平显著高于同业其他可比公司。公司在前述的领先研发制造能力、平台优势带来的产业链地位、高价值客户粘性强等方面均具备较强的竞争优势，因此享受较高的产品溢价。公司主要生产基地位于江西，人员本地化稳定，且具有人力成本较低的优势。在运营层面，公司持续加强信息化和自动化建设，运用大数据分析，提高沟通和运营效率。此外公司坚持推动精益生产，削减八大浪费、提升制造效率和运营效率，并且结合客户需要，持续升级公司运营管理体系。在以上因素的综合作用下，2018-2022 年间公司的毛利率稳定在 49.68%-52.80%之间，净利率稳定在 29.89%-33.85%，展现行业领先的盈利能力。

（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。）