招商证券-通信行业AI算力架构系列1：GB200网络架构测算，1.6T光模块需求有望超预期-240417

　　2024年3月，英伟达发布推出NVIDIABlackwell平台，Blackwell平台包括全域NVLink和Infiniband两种连接方式。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】NVLink连接方式中若单机柜连接，则全部采用铜缆连接；若构建576张卡的集群，则需要光模块与GPU的比例为9：1，我们测算光模块价值量5080万元。http://www.hibor.com.cn（慧博投研资讯）Infiniband架构中，若为两层架构则1.6T光模块与GPU比例为2.06:1；若为三层架构则1.6T光模块与GPU比例为2.98:1（将800G均换算为1.6T）。当机柜出货量达到5.8万时，我们预计有望带来650万支1.6T光模块需求，1.6T光模块需求有望超预期。

　　 GB200机柜内算力密度大幅提升，互联技术是关键。2024年3月，英伟达宣布推出NVIDIABlackwell平台。Blackwell平台包括最新一代的B200芯片、第二代Transformer引擎、第五代NVLink、RAS引擎、安全AI、解压缩引擎六项核心变革性创新。GB200单机柜算力大幅提升，包括9个交换托盘和18个计算托盘。在交换托盘内包含两颗最新一代NVLink芯片支持72端口双向1.8TB传输速率交换。同时顶部装配一台NVIDIAQuantum-X800交换机提供144端口800Gb速率端口用于Infiniband架构连接。计算托盘包含两颗Blackwell Superchip芯片，每颗Superchip芯片上包含1颗Grace Cpu与两颗B200 GPU。同时包含4颗ConnectX-8 SuperNIC芯片与1颗BlueField-3 DPU芯片。

　　全域NVLink：机柜内部仅用铜缆，外部连接需九倍光模块。1）NVL72：NVL72中单机柜内18个Compute Tray共有72颗B200芯片，9个Switch Tray共有18颗NVSwitch芯片。NVL72中需要5184根铜缆连接。2）NVL576：16机柜互联，光模块数量9倍于GPU。NVL72方案已将所有NVLink端口插满，不具备进一步扩大规模的空间。若要扩大集群规模需降低机柜内算力密度，给出空的NVLink端口用于向上连接。在L2与L1之间连接需要光模块，我们测算第二层总共有10368个端口50GB端口需要连接，需要5184个1.6T光模块进行连接。假设1.6T光模块单价1400美金，则NVL576总共需要光模块价值量5080万元。

　　 Infiniband连接：架构与H100 SuperPod相仿，光模块比例介于2-3之间。Infiniband网络传输为单端口单向传输速率800Gb，远小于NVLink单端口单向传输速率的900GB（7.2Tb），因此应用光模块比例小于NVLink连接。GB200的Infiniband连接结构与DGXH100 SuperPod的网络架构类似，但是与光模块比例关系略小于H100 SuperPod架构。据测算，两层交换机最多支持9216张卡互联，光模块与GPU比例关系为2.56:1，将800G换算为1.6T后与GPU比例关系为2.06:1。三层交换机最多支持73728张卡互联，光模块与GPU比例关系为3.48:1，将800G换算为1.6T后与GPU的比例为2.98:1。

　　投资建议：考虑到GB200为英伟达当前最新一代产品，在当前GB200供应有限的情况下，超过576卡的Infiniband集群预计为主要出货形式。在假设NVL72、NVL576与Infiniband三种情形的比例分别为15%、15%、70%，Infiniband中两层和三层架构的比例分别为50%的前提下，当机柜出货量达到5.8万个时有望带来650万支1.6T光模块需求。GB200芯片批量出货有望带动1.6T光模块需求超预期。重点推荐北美光通信核心供应商：中际旭创、天孚通信。建议关注：新易盛。

　　风险提示：计算假设与实际情况存在差异，GB200市场接受度不及预期，1.6T光模块产业链成熟度低于预期