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MICROLED光互联专题报告:重构近场算力通信范式 兼顾距&能耗&可靠

国海证券股份有限公司 05-21 00:00

本篇报告解决了以下核心问题:1、阐述了当下网络互联的现状与困境;2、详细介绍了MicroLED光互联方案原型系统结构、优势、发展现状,3、展望MicroLED光互联方案未来的发展前景。

互联现状:网络速度快速提升,光与铜的连接方式受到制约。目前800G的网络传输速率要求下主要是基于“窄而快(Narrow-and-Fast, NaF)”的传输模式,传输的介质铜缆和光纤,铜缆链路主要用于单机柜内、光纤链路主要用于数据中心之间的传输。而铜缆在高速传输场景下面临着距离受限(<2米)、速率瓶颈和信号完整性等挑战,光纤在高速传输场景下功耗激增且可靠性下降。随着网络速度的提升(1.6T/3.2T),在传输距离/功耗/可靠性之间的权衡关系愈发显著,制约着未来网络的拓展能力。

微软提出MOSAIC光互联技术,从“窄而快”转向“宽而慢”。围绕传统光缆与铜缆的取舍困境,Microsoft 研究团队和 Microsoft Azure 推出新的光传输方案 MOSAIC,MOSAIC是采用了“宽而慢”(Wide-and-Slow, WaS)架构,将少量高速串行通道转变为数百个并行的低速光通道。在部署方式上,MOSAIC方案延续了当前标准可插拔连接器和电气接口的设计逻辑、已基于以太网和 InfiniBand协议栈完成原型验证,具备完美替代光模块(激光器发光)和铜缆连接方案的潜质。

MOSAIC不仅具备光纤的传输距离(50m),还拥有接近铜缆的低功耗和高可靠性;打破了“传输距离、功耗与可靠性”之间的固有权衡。MOSAIC系统构成包括MicroLED发射端、CMOS传感器接收端、定制微光学器件、多芯成像光纤、简化电子后端。原型机验证以验证在20米距离下可维持单通道2Gbps的稳定传输;通过仿真测试,该方案量产的800G插拔模块有望在50米距离下实现单通道2Gbps的传输。

MicroLED CPO产业正处于从实验室验证向初步商业化与样品测试过渡的关键阶段,在核心技术、工艺流程、产业配套等方面依然存在众多瓶颈。目前NVIDIA(英伟达)已提出硅光CPO规格目标,包括低能耗(<1.5 pJ/bit)、小型化(>0.5 Tbps/mm2)、高信赖性 即低于10 Failure in Time(10 FIT,十亿小时低于一次的故障率)的要求。而MicroLED CPO技术展现独特优势,通过整合50微米以下的芯片尺寸与CMOS驱动电路,可实现仅1~2 pJ/bit的能耗。

MicroLED CPO在垂直扩展(Scale-Up)的数据中心网路场景作为机柜内短距高速传输,是较为占优的光互联方案。我们认为,随着产业逐步成熟,未来MicroLED有望成为机柜内短距的光互联方案。

基于行业发展现状,我们维持MicroLED光互联行业“推荐”评级。相关标的:三安光电、华灿光电、兆驰股份、聚飞光电、乾照光电、利亚德、思特威-W、豪威集团、格科微、长光辰芯、蓝特光学、水晶光电、炬光科技、沃格光电、长信科技、大族激光、新益昌。

风险提示:产业化进程不及预期、潜在技术竞争风险、产业链协同与生态兼容风险、客户应用不及预期、AI发展不及预期、重点关注公司业绩不及预期。

免责声明:以上内容仅供您参考和学习使用,任何投资建议均不作为您的投资依据;您需自主做出决策,自行承担风险和损失。九方智投提醒您,市场有风险,投资需谨慎。

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