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1. 5G 時代光通信的再思考——流量爆發下的數據密度革命
我們一直在思考一個問題：5G 流量再爆發中，光模塊的產業演進路徑如何？結合此前日韓 5G 研究、光博會草根調研，我們本文系統性地從架構的變化衍生出對設備、光芯片、光模塊、連接器件以及 PCB 材料演進路徑的分析。站在當前時點，市場擔心光通信同質化競爭嚴重，會影響產品毛利率進而拖累業績增長，但我們看到，5G 對數通設備、400G、MPO 連接器、高頻高速材料等提出新的要求，流量爆發下的數據密度革命即將到來，新產品、新市場的出現將極大提振盈利能力，優秀企業在產品能力、渠道能力、成本管控等方面的競爭優勢將進一步體現，從而拉開業績差距。因此，不必過分擔心同質化競爭而忽略了 5G 的大機遇，在全球 5G 放量的前夕，光通信仍是最確定的方向。
1.1 流量驅動下的東西向"葉脊架構"需求增長
5G 與 400G 數據中心是雙生式同步發展。當前，全球主要國家正在積極參與 5G 的商用化。運營商正在全速部署下一代網絡設備，為 2020 年及以後的 5G 服務做好準備。4K/8K 高清視頻、直播、視頻會議、VR/AR 等大帶寬的持續發酵醞釀，NB-IoT 等技術引發物聯網產業新一輪增長，海量移動設備的接入，應用端的發展正指向著流量的大爆發。在當下 5G 應用尚未大規模興起的情況下，依靠高清視頻、AR/VR 等既有業務，韓國在5G 推出半年的時間點，實現了流量近 3 倍增長（DOU 從約 8G 到 25G），結合近期不斷湧現的新型應用（如一夜爆紅的 AI 視頻換臉 ZAO），我們預計在 5G 時代隨著高寬帶應用的逐步落地，流量的爆發將會是數十倍的量級。
雲成為大趨勢，大型數據中心規模繼續增長。根據 Synergy Research 數據顯示，2018 年年底全球超大規模數據中心數量已經達到 430 個，美國佔據其中 40%。超大規模數據中心的增長勢頭不減，公司收入每年平均增長 24％，而資本支出增長則超過 40％——其中大部分用於建設和裝備數據中心。據思科預測，2021 年全球數據中心流量將增長到每年 20.5ZB，且 95%的數據中心流量將是雲流量。在即將到來的 5G 時代，流量的爆發將匯聚成數字海嘯。過去幾年，海外雲廠商經歷了從需求爆發到去庫存的週期輪迴，但隨著 5G 到來，我們認為，數據中心的需求增長仍是確定性的。近期市場擔心四季度海外能否起量也僅是短期維度的壓制因素，隨著 2020 年 5G 整體起量，大型數據中心是不可或缺的基礎設施。
大型數據中心葉脊架構已成主流架構，新的交換模式可以帶來更低的延時，傳統三層架構退出歷史舞臺。首先大型雲廠商在即將到來的 5G 時代，以及雲進程的進一步深入加速，大型雲廠商數據規模越來越大，數據中心內部東西向流量已然佔據主導地位，更適於數據中心內部數據交互的扁平胖寬的葉脊架構已成為數據中心的首選。葉脊架構使得數據中心規模變得更大、更扁平化，這使得整個數據中心需要更多的交換機，交換機之間也需要更快的傳輸速率以及更高的光纖覆蓋率來滿足內部海量流量的互通。我們在近期國內市場的走訪中已經越來越多聽到關於葉脊架構的討論。
交換機之間連接都需要高端光模塊來完成，葉脊架構所需高速光模塊數量巨大。對於有1000 個機櫃（單機櫃 30 臺服務器）的大型數據中心，總出口帶寬 1T，單服務器帶寬10G，採用傳統三層架構，核心層交換機 4 個，匯聚層交換機 20 個，接入層交換機 2000個。則核心層與匯聚層之間 40G/100G 高速光模塊 4*20*2=160 個。同樣規模下采用葉脊架構的數據中心，需要的葉交換機數量在 300 個左右（單臺葉交換機下行連接 100 臺服務器），則下行帶寬 100*10G=1000G，為了保證收斂比，上行帶寬約為 330G，如果採用 40G 光模塊，則對應脊交換機 8 個，則需要的高速光模塊是 300*8*2=4800 個；如果採用 100G 光模塊，則對應脊交換機 4 個，則需要的高速光模塊是 300*4*2=2400 個。對比可知，葉脊架構所需的高速光模塊數量是傳統三層架構的 15-30 倍。對大型和超大型數據中心而言，隨著機櫃和服務器數量增加，整體結構將更趨於大型化和複雜化，對應的葉脊架構下所需高速光模塊的數量是巨大的，且數據中心規模越大，需求的加速度越大。
100G 會有較長的生命力，隨著 400G 的啟動會逐步放緩，400G 元年啟動。我們參考Facebook 基於葉脊網絡架構基礎的 fabric 網絡架構，可以看到對於大型數據中心來說，為了實現數據中心內部東西向流量的通信，在二維葉脊架構基礎上，進行了三維拓展，實現了一個立體的結構，使得整個數據中心的拓展延申性得到了維度級的提高。通過fabric 架構，Facebook 可以從容的應對整個數據中心內部東西向流量的爆發帶來的通信難題，通過構建了一個互通性極強的立體結構，既保證了數據中心東西向數據通信的暢通，又保證了其大型數據中心規模的可拓展性，使得整個數據中心更具生命力。
1.2 北美雲廠商的資本開支見底回暖
雲廠商資本開支 19Q2 實現觸底反彈。從北美主要四家雲廠商（facebook、亞馬遜、微軟、谷歌）的資本支出情況來看，2016 年整體進入同比加速增長階段，到 2018 年 Q1 四家整體資本開支在單季度達到 157 億美元，同比增速達到高點 115%。隨後整體資本開支開始放緩，19 年 Q1 的增速同比和環比均出現下滑，達到最低點，Q2 出現增速回升。數據中心建設模式為循序漸進式，在需求的推動下，預期 400G 將會帶動資本開支逐季節回升。
1.3 端口密度升級是大型數據中心必經之路
葉脊架構全連接特性要求每臺葉交換機與每臺脊交換機一一連接。在葉脊架構中，脊交換機之間或者葉交換機之間不需要鏈接同步數據（不像三層網絡架構中的匯聚層交換機之間需要同步數據）。我們知道葉脊架構的初衷就是提高整個數據中心內部流量的通信效率，對於數據中心內任何兩臺服務器，只需要經過一臺葉交換機和一臺脊交換機便能實現服務器間的數據傳輸，大大提高了數據傳輸的效率。每個葉交換機的上行鏈路數等於脊交換機數量，同樣的每個脊交換機的下行鏈路數等於葉交換機的數量，脊交換機和葉交換機之間以 full-mesh 方式連接，即每臺葉交換機與每臺脊交換機一一連接。
光端口升級是大型數據中心必經之路。隨著數據流量的爆發，雲廠商數據中心的擴建和升級需求是顯而易見的。目前以雲廠商為主的大型和超大型數據中心都已採用葉脊架構，對於葉脊架構而言，為了實現總帶寬的升級，只通過提高端口的數量而不升級端口帶寬的方法來實現升級並不是理想的方案。大型數據中心由於規模大、機櫃量多，日常的運維管理維護的難度更大，對數據中心的結構和佈線等要求更高。
同時大型雲廠商的用戶數量巨大，流量的增速更快，雲廠商對數據中心的擴展性要求更高。僅通過提高端口數量的做法，會使得整個數據中心結構迅速複雜化，對運維管理的要求更高，且結構的複雜使得後續在同樣端口密度下擴展的空間更小，後續若要繼續升級依然只能選擇光端口升級的方法來實現，是大型數據中心繞不過的核心點。
谷歌、微軟、亞馬遜已陸續開啟 400G 升級進程。谷歌為了滿足帶寬需求，一般超大規模數據中心會每 2-3 年對整體網絡架構進行一次升級。我們參考 Googe 數據中心升級路線，谷歌在 2013 年第五代數據中心谷歌開始啟用 40G，2016 年下半年則開始大規模使用 100G，以此類推 2019 年年底有望開啟 400G 規模商用。400G 以太網技術的同步實施，在今後的數年內將會繼續增長，成為交換芯片和網絡平臺上普遍採用的速度。與此同時，微軟、亞馬遜也於 2019 年陸續開展 400G 升級的前期工作，前期的送樣測試工作基本完成，400G 升級進展順利。
針對 Facebook 19 年數據中心新架構的分析。2019 年 3 月，Facebook 在 OCP Summit2019 會議上重磅發佈了下一代 IDC 網絡 F16、新一代的 Fabric Aggregator-HGRID，以及其核心組件 Minipack，以滿足數據中心高速增長的流量需求。新一代 IDC 網絡架構 F16相比上一代 4 fabric 網絡架構，在沒有使用更高速率光模塊前提下，通過提升網絡平面數及減少跳數來達到同樣帶寬的需求，這直接提升了 Facebook 對 100G 光模塊需求。
我們認為此次架構升級依然利好 400G，其架構依然是基於葉脊架構的 Fabric 架構，通過提高端口的數量，使用端口數量更多的交換機，來實現帶寬的升級。 從短期看Facebook 會更集中於 100G 光模塊的需求，而中長期來看更是為順利過渡至 400G 打好了結實的架構基礎。Facebook 通過避開 400G 光模塊前期高價的階段，把其端口密度升級的進程稍稍往後推遲，隨著 400G 光模塊的放量價格將逐漸下降，在 400G 光模塊價格穩定後，facebook 再進行全方位的光端口密度升級，從資本開支角度可以節省資金。
而其新的 F16 架構全新的架構，端口數量較上一代 F4 架構明顯大增，對於相同數量的服務器，需要 3-4 倍的 100G 光學器件。海外數據中心光模塊專業諮詢機構 LightCounting於 2019 年 4 月發佈光通信市場預測報告，其中上調了對於以太網段光模塊銷售收入預測，主要原因是 100G 光模塊的銷量在增長，同時認為 Facebook F16 數據中心新網絡架構對於相同數量的服務器，它需要 3-4 倍的 100G 光學器件，整個數據中心端口數量較之前有數倍增長，那麼當 Facebook 開展 400G 升級進程後，對 400G 光模塊需求量將會是巨大的。
目前來看，北美主流雲計算公司對於下一代產品升級的技術路線尚未形成統一，亞馬遜主張使用的是 4x100G DR4，谷歌將由 100G 升到 200G 轉換至 2x200G 模塊的形式，主要使用 2x200G SR8 和 FR8 光模塊，Facebook 則基於其新型 F16 架構使用 100G 光模塊實現帶寬升級，並計劃進一步升級到 200G，微軟則更多考慮 400G ZR 可用於長距離互連區域性數據中心之後，再在數據中心內部署 400G，實現跨區域數據中心的超高速數據互通。
流量的加速爆發，使得雲廠商們勢必需要對現有數據中心進行升級改造或者新建更多的數據中心。這將大大提升數據中心對光通信器件、模塊及設備的使用及升級需求，而大型數據中心的結構特點和高擴展性，使得端口 400G 升級成為必經之路。流量的大爆發將成為驅動 400G 光通信產業發展升級的根源力量。
2. 400G 數通設備——數據密度革命之主戰場
2.1 數據中心網絡架構的發展歷程
虛擬化、軟件定製化數據中心成為時代主流。早期數據中心的規模和需求並不大，一個數據中心所容納的服務器規模在百臺左右。隨著數據流量的不斷增加，數據中心容納的服務器從數千臺發展到如今的數十萬臺，規模越來越大。數據中心的技術也從最傳統的路由交換技術發展到虛擬化技術(NFV)、軟件定義網絡（SDN）和二者的結合（SDN/NFV），其架構也從從經典的三層架構發展至今日主流的葉脊架構。追本溯源，數據中心規模的擴大、技術的演進都是因需求端數據量不斷地增加而驅動的。在 2008 年以前，經典數據中心架構採用"核心-匯聚-接入"這種傳統的三層架構，當時大多數數據中心裡的一個服務器對應的就是一個應用，按照功能不同被放置在固定的功能區域內。
但隨著數據量的增長，服務器的數量越來越吃緊。服務器的虛擬化趨勢越來越強，"提高服務器利用率"、"充分發揮計算資源"成為主流聲音。
2011 年起，數據中心網絡架構開始逐漸向扁平化架構發展，計算資源池化、SDN/NFV興起，葉脊架構成為主流。隨著移動互聯網和雲計算的迅猛發展以及 SDN/NFV 的逐漸興起，數據中心南北向流量和數據中心內部東西向流量的爆發使得葉脊網絡架構成為主流。在葉脊網絡架構，脊交換機之間或者葉交換機之間不需要鏈接同步數據（不像三層網絡架構中的匯聚層交換機之間需要同步數據）。每個葉交換機的上行鏈路數等於脊交換機數量，同樣的每個脊交換機的下行鏈路數等於葉交換機的數量。脊交換機和葉交換機之間以 full-mesh 方式連接。傳統的三層網絡架構是垂直的結構，而葉脊網絡架構是扁平的結構，從結構上看，葉脊網絡架構更易於水平擴展，以滿足日益提升的流量需求。
2.2 400G 時代交換機率先實現最高密度轉發
交換機率先實現 400G 高密度轉發，節省能耗、降低成本。 交換機在整個數據中心的結構中佔據重要的位置，它是整個數據中心的骨架。交換機的升級對於數據中心整體升級來說具有指導性意義。對於 400G 密度升級而言，交換機需先升級至支持 400G 型號的產品，再至上而下的對光模塊、佈線等進行逐一升級。自 17 年博通 400G 交換機芯片送樣後，400G 交換機進展順利，18 年思科、Arista、Junpier 等主流交換機廠商爭相發佈400G 交換機產品，到 19 年已能提供豐富的 400G 系列產品，而國內的數通廠商如新華三、銳捷也於 19 年陸續推出 400G 交換機產品，交換機率先實現了 400G 高密度轉發。
交換機芯片發展順利，各大廠商陸續推出 400G 交換機。用於交換機的 56G PAM-4ASIC(專用集成電路)芯片在不斷髮展的過程中功能日益強大，這些新型的 ASIC 可以提供 12.8Tbps 的帶寬，從而使得下一代交換機可提供 32 個 400 Gbps 的端口。從時間線上看，Juniper 在 2018 年 7 月宣佈計劃將 400G 創新成果注入到 PTX IP 傳輸系列，QFX數據中心繫列和 MX WAN 系列的交換機中。2018 年 10 月，思科加入了 400G 行列中，宣佈面向超大規模雲提供商，大型企業數據中心和電信提供商，提供 400G 交換機。思科為網絡用戶推出兩款新的 Nexus 3400-S 固定交換機，併為其大型企業和服務提供商常用的應用中心基礎設施（ACI）架構推出兩款新的 Nexus 9000 交換機，這四個交換機都向後兼容 Cisco 的 100G 平臺。同樣在 18 年 10 月，Arista 公佈了一條支持 400G 的新型交換機產品線，新的 400G 固定系統主要針對的是超大規模雲和數據中心網絡，這些網絡需要更多帶寬用於人工智能（AI），機器學習和無服務器計算等技術。Arista 7060X4系列還包括可為 100G 端口提供向後兼容性的光學器件。這使得客戶可以靈活地構建高密度葉脊網絡，包括與服務器的 100G 連接和葉脊結構中的 400G 連接。
從交換機與光模塊的相關性看，400G 有望在 2019 年底迎來規模商用。一般來說從交換芯片推出到光模塊開始放量要有 2-3 年的時間，而且通常會有一個快速放量的過程。100G光模塊的市場在首款32X100G交換芯片(博通 Tomahawk)開始送樣是在2014年，2016 年 100G 的光模塊開始規模上量。以此類推，2017 年底博通 32X400G Tomahawk3芯片開始送樣，預計到 2020 年 400G 有望迎來規模商用，結合流量爆發加速，這一過程有望更加迅速。
2.3 新一代數據中心交換機主要廠商方案
2.3.1 思科
思科 Nexus 系列產品支持提供全面的 400G 解決方案。思科已宣佈其 Nexus 系列相關的 400G 產品將滿足所有網絡架構的需求，將經濟高效地為具有大型網絡規模的客戶提供高密度的 100G/400G 支持，整個系統將具有更高的靈活性。其 400G Cisco ACI 系統將在抱著高密度帶寬的同時，賦予自動化、可視化、穩定性以及安全性。
Nexus 9300-GX 是 Nexus 9000 系列支持 400G 的新一代非模塊化產品。該系列基於思科 Cloud Scale 技術，引入完全向後兼容的 400G 光纖接口-四通道小型封裝熱插拔-雙密度(QSFP-DD)端口，可以通過透明方式將現有數據中心交換矩陣從 40Gbps 和 100Gbps 速度遷移到 400Gbps。憑藉高度靈活的第二層和第三層可擴展性，以及可以滿足虛擬數據中心和自動化雲環境不斷變化需求的高性能。思科為 Nexus 9000 系列交換機提供了兩種操作模式，可以部署思科以應用為中心的基礎設施（思科 ACI™模式）或思科Nexus 交換機環境（思科 NX-OS 模式）。
Nexus 3400-S 是 Nexus 3000 產品系列中第一款配備 400G 功能的交換機。配備 50Gbps PAM4 串行解串器（SerDes），專為數據中心而設計，具有業界領先的每瓦特性能。憑藉 12.8-Tbps ASIC，Nexus 3408-S 系列提供 128 個 100G 端口或 32 個 400G 端口，允許客戶在其結構中使用更少數量的交換機實現大規模的佈局，簡化管理並降低成本。Nexus 3400-S 提供可編程管道，轉換為靈活的配置文件，無論是最長前綴匹配（LPM）優化還是第三層主機優化。此外，Nexus 3400-S 交換機還支持深層網絡分析，提供流量監控、隊列取證和丟包分析，幫助監控客戶網絡。
思科對於 400G 系列產品未來持樂觀態度。在思科最新季度財報的電話會議中，思科表示面對即將全面開啟的 400G 升級，思科相比較競爭對手而言正處於一個有利的位置，思科在 400G 技術上已經足夠成熟，並通過和大客戶的交流溝通獲得了足夠的支持，預計公司將會在 400G 升級上取得更大的優勢。
2.3.2 Arista
Arista Networks 是為數據中心和雲計算環境構建可擴展的高性能和超低延遲網絡的領導者。專業的硬件加上世界先進的網絡操作系統 Arista EOS，提供跨所有平臺的單一二進制系統映像、最長系統運行時間、狀態故障修復、零接觸服務開通、延遲分析和完全可訪問的Linux內核。Arista以太網交換機系統支持VMware虛擬化並且集成了數百個Linux應用程序的，滿足當今要求最嚴苛的數據中心電力和冷卻需求。
Arista 7800R3 系列是高密度骨幹平臺，採用經過驗證的雲級架構，可編程支持超過 250萬條路徑、前所未有的 400/100G 密度和靈活的表尺寸。Arista 7800R 具有高達 460Tbps的性能，帶有嵌入式 MACsec，是最高容量數據中心網絡和通用骨幹的理想平臺，可滿足雲、服務提供商和有線網絡運營商的需求，具有互聯網規模路由和高可靠性。
Arista 7368X4 系列是 4RU 高密度 100G 和 400G 模塊化數據中心交換機，具有線速 2 層和 3 層功能和用於軟件驅動雲網絡的高級功能。7368X4 提供豐富的接口速度和密度選擇，允許網絡無縫演進到 400G。
Arista 7280R3 系列在高密度和靈活的固定配置交換路由器中提供了動態和深度緩衝區、高性能和全互聯網規模路由的組合，並融合了 INT、VXLAN 和加速 sFlow 等豐富功能。7280R3 專為下一代雲和 IP 存儲、內容交付網絡和無損雙層設計中的互聯網對等而構建，同樣適用於通用骨幹或數據中心邊緣。
截至日前，Arista 總共推出數十款不同型號的 400G 交換機，豐富的產品線可以覆蓋絕大多種不同的數據中心升級方案。在最新的財報中，公司對 400G 產品充滿信息，並預計 400G 產品將在未來一年內為公司業績帶來實質性的影響。
2.3.3 新華三 H3C
新華三 S12500 系列交換機也成功完成自身的又一次技術革新和突破。作為新華三數據中心交換機家族中的旗艦產品，S12500 依託多項先進硬件設計理念，讓整機性能與機框完全解耦，24 端口 400G 以太網接口板讓 S12500 系列在 400G 時代搶佔了先機，使之有向未來新的標準不斷演進的能力。此次 400G 板卡的成功商用，也讓 S12500 成為業界首個支持全速率端口的交換機產品，為用戶提供更為靈活的組網方案，及未來更大的平滑擴容空間。
作為數字化解決方案領導者，新華三長期以來引領網絡設備和技術架構的創新迭代，本次 400G 以太網商用項目的成功實施，更將進一步推進中國網絡建設的升級換代，推動社會邁向智能互聯新時代。
2.3.4 銳捷網絡
銳捷在 2019MWC 大會重磅推出其 RG-N18018-CX 400G 產品。銳捷網絡 Newton18000-X（簡稱 RG-N18000-X）系列交換機是銳捷網絡面向雲架構網絡推出的新一代高性能核心交換機，該產品在 100T 的交換平臺上，是零背板技術的開啟者，在提供高效、穩定交換服務的同時，可實現未來 10 年網絡可持續平滑升級。
RG-N18000-X 系列交換機採用先進的硬件架構設計，是目前業界頂級配置的核心交換機之一。其採用先進的 CLOS 直接正交交換架構，單機箱最大可支持 576 個 100GE、576個 40GE、2304 個 25GE、2304 個 10GE 全線速接口，未來還將支持單卡 36 個 400GE接口、單機箱最大支持 576 個 400GE 全線速接口。RG-N18000-X 系列提供 RG-N10006-X、RG-N18010-X、RG-N18018-X 三個產品形態，可以根據業務需要部署在互聯網數據中心和園區數據中心的場景。
3. 400G 光模塊——數據密度革命之急先鋒
3.1 400G 光模塊放量在即
400G光模塊將快速放量。根據Ovum預測，2016-2020年全球光器件市場總體保持 10%增長，2020 年銷售超過 122 億美元，其中數據中心佔比超過 40%。2015 年全球數通光模塊市場空間 26 億美元，預計 2020 年達到 50 億美元，年複合增速 15%。根據Lightcounting 想幹預測，2018-2020 年全球 400G 光模塊市場規模將分別達到 0.56 億美元，2.8 億美元和 7.2 億美元，400G 市場在未來幾年將迅速擴大。
數據中心光模塊需求企穩回升。根據 LightCounting 最新的研報數據顯示，光模塊廠商無需擔心主要雲數據中心運營商需求的長期前景，明年就會看到需求恢復增長，且接下來的未來幾年都回保持高速增長，需求的主力來自 100GbE DR1，200GbE，2x200GbE和 400GbE DR4。這與我們上文中雲廠商資本開支分析結果趨於一致。
中國的雲市場保持高速增長。 2018 年我國雲計算整體市場規模達 962.8 億元，增速39.2%。其中，公有云市場規模達到 437 億元，相比 2017 年增長 65.2%，預計 2019-2022 年仍將處於快速增長階段，到 2022 年市場規模將達到 1731 億元。私有云市場規模達 525 億元，較 2017 年增長 23.1%，預計未來幾年將保持穩定增長，到 2022 年市場規模將達到 1172 億元。
全球範圍加速雲佈局利好光模塊。根據 LC 的數據分析，2020 年數據中心光模塊市場重新增長的原因是有新的競爭者加入。當前的大型雲數據中心市場中，亞馬遜，阿里，Facebook，谷歌和微軟佔據了 65%的市場，對這一市場格局有望發起挑戰的最大希望來自中國。除了已經進入前五名的阿里，百度、騰訊、金山雲、青雲、UCloud 等公司也有望加入其中，還有潛在的可能加入競爭的公司如今日頭條。同樣被 LightCounting 看好的還有印度的公有云市場，這個未來的世界人口第一大國也將是雲市場的重中之重，全球地緣摩擦的加劇將刺激如印度等國家自建雲服務，這些都將成為光模塊發展的催化劑。
在過去 5 年中，我們看到 100G 崛起給國內廠商帶來的機遇，而在過去兩年中，隨著海外需求增長放緩，市場將目光重新聚焦於 400G。我們認為，100G 仍將是未來一段時間的里程碑式產品，但對成本控制能力的要求會越來越高，需以此來抵消產品價格的下降。而 400G 方興未艾，雖然在放量時點上存在一定分歧，但從今年 Google 等龍頭廠商的需求看，2020-2022 年有望進入黃金期。
3.2 QSFP-DD 或成 400G 光模塊主流封裝形式
400G 光模塊的三種封裝形式。400G 共有三種封裝形式，分別是 QSFP-DD、OSFP 和CFP8。與傳統的電信接入網傳輸設備不同，數據中心互聯需要實現信息量更大、更密集的傳輸，要求交換設備擁有更高速率、更低功耗，以及更加小型化。數據中心 400G 光模塊的解決方案是目前主流的 QSFP-DD 和 OSFP 兩種封裝形式。QSFP-DD 的尺寸更小，更適合數據中心應用，是主流發展方向；OSFP 封裝尺寸稍大一些，功耗更大，更適合電信應用。
OSFP 和 QSFP-DD 同樣在電接口上提供了 8 個傳輸通道，支持 25GBaud 波特率的PAM4 信號（50Gb/s），因此可以實現 8x50Gb/s=400Gb/s 的信號傳輸。最後一種CFP8 封裝是三種型號中功耗最高尺寸最大的，其功耗最高達到 18w，尺寸是其他兩種封裝形式的兩倍，更適合長距離傳輸的電信接入網和 DWDM 轉發系統。
QSFP-DD 或成為 400G 光模塊主流封裝方式。由於當前 400G 光模塊的需求最主要的來源是大型雲廠商，對於大型雲廠商的大型、超大型數據中心而言，並不要求長距離傳輸，且對能耗指標和尺寸要求較高，綜合來看，QSFP-DD 是最適合數據中心的 400G 光模塊。目前全球領先的光模塊廠商都推出了各自的 400G 光模塊，我們可以看到除了被收購的 Finisar 以外，其他廠商都採用了 QSFP-DD 封裝——市場已經認可了 QSFP-DD 作為 400G 光模塊封裝的首選。除此之外，部分廠商推出了 OSFP 封裝光模塊作為補充。
3.3 光模塊主流廠商的進展情況
OSFP 和 QSFP-DD 是 400G 光模快的的主流封裝形式，國內廠商紛紛發力 400G 的研發生產。在 2019 年 9 月深圳舉辦的光電博覽會上，多家企業紛紛展出了 400GQSFP-DDDR4、400G QSFP-DD FR4、400G QSFP-DDLR4 和 400G QSFP-DD SR8 等光模塊以及400G AOC 等產品，表明相關光模塊光器件廠家已具備 400G 的商用能力。從公司官網數據來看，中際旭創具有最全的 400G 產品線，其次是新易盛，具有規模出貨能力，劍橋科技也在今年推出了新品。
3.3.1 中際旭創
中際旭創旗下旭創科技擁有全面的 400G OSFP 和 400G QSFP-DD 光通信模塊產品組合。OSFP 包括 4x50Gx2 和 4X100G 兩種架構方案，該系列的產品符合 IEEE 802.3bs 和OSFP MSA 標準，主要應用於 400G 以太網、數據中心和雲網絡。QSFP-DD 包括 8x50G和 4X100G 兩種架構方案。該系列的產品符合 IEEE 802.3bs 和 QSFP-DD MSA 標準，主要應用於 400G 以太網、數據中心和雲網絡。這兩種方案各有優勢，400G QSFP-DD 在與 100G/200G QSFP28/56 的向後兼容性方面表現卓越，而 400G OSFP 則在向上升級至800G 方面具有優勢。
中際旭創在高端光通信收發模塊產品研發和設計領域、成本管控及經營管理上均具有突出優勢。 公司擁有包括獨特光學設計封裝平臺、超高的光學耦合效率、高速光模塊的設計能力、高頻電路和信號完整性專業設計及自主研發的全自動高效測試平臺等業內領先技術，且在經營管理上實行精細化管理，通過銷售訂單為主導的生產模式和優秀的供應鏈管理，在降低成本的同時保證產品質量，提高產品競爭力，深受國內外知名客戶的青睞。根據 Lightcounting 報告，蘇州旭創在 2017 年全球光模塊市場份額中位列第二。
中際旭創有望繼續享受 400G 的紅利。2017 年 3 月的 OFC 會議上，公司推出業內首款400G OSFP 產品。2018 年 3 月的 OFC 會議上，公司率先推出世界首款 400G QSFP-DDFR4 光通信模塊。除了研發進度處於領先優勢，在送樣測試及小批量供貨方面都領先於競爭對手，根據公司 2018 年年報，公司 400G 產品在 18 年下半年開始向客戶小批量供應，在業內保持了 400G 產品導入客戶的領先優勢。預計中際旭創將延續 100G 時代的態勢，充分享受 400G 時代紅利。未來公司將繼續受益於數據中心流量的增加，預計至2021 年，400G 高速光模塊需求將有較大增加，併成為中際旭創業績主要驅動力。
3.3.2 新易盛
公司部分 400G產品有望量產，積極佈局數通市場。公司在 OFC2018 期間展出系列 400G光模塊產品，能在 1RU 尺寸內實現 12.8Tbps 傳輸容量，為高性能應用的大容量傳輸需求提供便利。19 年 1 月公司發佈業界首例功耗在 10W 以下應用於大規模數據中心的400G QSFP-DD 和 OSFP 封裝的 DR4 以及 FR4 產品，為業界最低功耗的 400G 系列光模塊產品。目前公司正積極進入數通市場，有望在 400G 市場彎道超車。
OSFP 旨在支持下一代 800G 光學模塊，這些模塊將使用 8 個 100Gbps 通道，並向後兼容 100G QSFP。它們符合 OSFP MSA，根據 CMIS（通用管理接口規範）的規定，可通過I2C 接口提供數字診斷功能。新易盛的 400G QSFP56-DD 收發器正在解決實現高速 400G互連的技術挑戰。這些收發器有四個光通道，工作在 100Gbps PAM4 調製，提供高達 400Gbps 的解決方案。收發器在電氣側具有 53.125Gbps PAM4 的 8 個通道。它們符合 QSFP-DD MSA。根據 CMIS（通用管理接口規範）的規定，可通過 I2C 接口提供數字診斷功能。QSFP-DD 可在 1U 交換機插槽中實現高達 14.4Tbps 的總帶寬。
整體而言，新易盛紮根四川，成本控制能力優秀，且近年來調整產品及渠道結構，瞄準海外高端市場的戰略已經在收入端和利率端有所體現，400G 市場有望實現彎道超車。
3.3.3 Finisar
Finisar 於 2018 推出其業界首款 400G QSFP-DD LR8 收發器樣品，可以滿足服務提供商對 10km 傳輸距離的必要條件。通過使用 50GPAM4 調製技術，樣品可以達到光模塊在解複用單模光纖(SMF)上超過 10km 的數據傳輸。另外，Fninsar 還將展示 10kmLR8 模塊的細分產品，例如 2kmFR8 模塊，該產品可在數據中心互聯中產生重要作用。LR8 模塊和 FR8 模塊都使用 DML 發射器技術，為 400G 提供了低功耗、低風險和低成本的解決方案。
除了 QSFP-DD 產品外，Finisar 另一種產品是基於 CFP8 的 400G LR8 光模塊。公司並沒有基於 OSFP 的相關產品。
3.4 主流芯片/收發器廠商的進展情況
3.4.1 博通
博通 BCM87400 支持 QSFP-DD 和 OSFP 光模塊。博通 BCM87400 的 400GbE PAM48:4 gearbox PHY 芯片芯片採用了最新 7nm 工藝平臺，相比其他 16nm 工藝器件，可以更好地降低功耗，適用於 12W 光模塊。BCM87400 系列器件是業界性能最高，功耗最低的單芯片 400GbE PAM-4 PHY 收發器平臺，能夠以 56Gbaud 驅動四通道 112Gb/sPAM-4，同時支持 DR4/FR4/LR4 光鏈路。在 400GbE 模式下，BCM87400 將 8 個 53Gb/s的通道（26-Gbaud PAM-4）從系統側轉換為 4 個 106Gb/s 通道（53-Gbaud PAM-4）。BCM87400 利用 Broadcom 市場領先的 PAM-4 PHY 技術平臺，代表業界首款採用 7-nm CMOS 的 400G PAM-4 PHY 收發器。Broadcom 先進的 DSP 技術和均衡技術可在保持世界上最低功耗的同時補償光學損傷，從而可在可插拔光學模塊和共同封裝的光學解決方案中進行部署。
隨著市場上 12.8Tbps 交換機的可用性普遍提升（例如思科 Nexus 9300 交換機），超大規模數據中心運營商和雲服務提供商將在這類交換機上部署 400G 端口，以滿足客戶持續增長的高帶寬需求。低功耗 7nm Centenario PAM4 DSP 芯片可滿足使用 QSFP-DD 或OSFP 光模塊的高密度 400G 連接要求，跟目前可用的 CMOS 解決方案相比，每個 400G光模塊降低 4W功耗的意義非常重大，在超大規模網絡部署向 400G 光模塊演進過程中，它可以有效緩解市場對功耗的擔憂，這有助於 400GbE 網絡基礎設施向前發展。
3.5 關於硅光
3.5.1 硅光技術簡介
硅基光電子包括硅基光子材料、硅基光子器件、硅基光子集成三個主要方面。其中硅基光子器件，是指以硅半導體材料技術製作的各種光有源及無源器件，包括硅基發光二極管、硅基激光器、硅基光探測器、硅基光調製器、平面波導、光柵耦合器等。
相比於 InP 和 GaAs 半導體材料技術，以硅半導體材料的最大優勢是可以利用集成電路領域最成熟有效的製造設備，大幅降低成本、提高系統集成度。在摩爾定律下，集成電路每單位價格逐年下降。由於高純硅的獨特性，集成度越高，晶體管的價格越便宜。在20 世紀 60 年代初，一個晶體管要 10 美元左右，但隨著晶體管越來越小，直小到一根頭髮絲上可以放 1000 個晶體管時，每個晶體管的價格只有千分之一美分。
硅光可以使用 8 英寸和 12 英寸晶圓，使用高產能工廠、擁有精確工藝控制、從而能在高度複雜、高度集成的芯片上實現大產能、高良率的可能性。而 III/V 族（即 InP 和 GaAs，Si 和 Ge 為Ⅳ族）仍然使用著硅晶圓早期的技術，停留在 2 英寸、3 英寸、4 英寸；比現硅晶圓能達到的精度要粗 10 倍；工藝控制和自動化程度也要落後很多。
3.5.2 前路並不平坦，400G 時代或遇發展新機遇
硅光因為材料的變化，雖提高了集成度、降低功耗，但代價卻是發光效率，這使得硅光的商用化進程並非坦途。其核心原因是傳統光學材料（磷化銦 InP 和砷化鎵 GaAs）是直接帶隙半導體，而硅光半導體材料（Si）是間接帶隙半導體。傳統光學材料 InP 能發出850nm、1310nm 和 1550nm 三種光，而且發光效率比較高（能耗低），而硅光要使用的半導體材料 Si 的發光性能不好，只能發出 850nm 的光，而且發光能耗高、效率低（發光效率和外量子轉換效率（EQE）僅為直接帶隙半導體 InP、GaAs 的十萬分之一）。
間接帶隙半導體在電子躍遷時，有聲子產生，導致發光效率低。從能帶圖譜可以看出，電子在躍遷時，由於 k 軸空間位置出現了變化，導致部分能量釋放給晶格，轉化為聲子。而直接帶隙中的電子躍遷前後，k 軸無位置變化，於是便有更大的幾率將能量保持光子的形式釋放出來。
Si 材料僅在光波長低於 850nm 時，才能提高效率。光學特徵要與光器件匹配。傳統光學材料的工作波長有短波長 850nm、長波長 1310nm 和 1550nm。相比之下 Si 材料，僅對於波長低於 850nm 的光具有較強的吸收係數，而對於長波長 1310nm 和 1550nm 的光吸收係數比較低，導致外量子效率較低。
以上兩個主要技術點解決辦法通常是通過摻雜引入發光體、石墨烯等納米材料，將能量引入發光體或改進其面臨的缺點使其發光，以提高發光效率。
400G 時代硅光光模塊或遇發展新機遇。當前大型數據中心使用的 100G 光模塊已大規模放量，傳統光模塊技術成熟穩定、價格實惠，硅光光模塊並沒有優勢。而即將到來的400G 時代，由於傳統的 VCSEL、EML、DML 信號調製方式已經接近帶寬極限，對硅光技術來說是一次彎道超車的機會。若在制定標準或協議時考慮硅光技術，或將會對硅光技術以及硅光光模塊的應用帶來一定程度促進，400G 時代光模塊或遇發展新機遇。
各大廠商重視硅光領域技術佈局。目前英特爾公司已經出貨了超過 100 萬個 100G 硅光光模塊，並開始展望硅光 400G 進程。英特爾一直致力於將處理器上的電子 I/O 通過光學 I/O進行取代。思科通過收購硅光專業公司 Luxtera後為硅光市場提供了重大推動力。思科將直接控制關鍵的成本投入，並更直接地控制傳輸技術路線圖。通過收購 Aurrion，瞻博網絡（Juniper）也已經進入硅光領域，並打算通過合約製造合作伙伴參與商業市場。
根據 Ovum 最新研究顯示，硅光光模塊已經佔據整體光模塊市場收入的四分之一。Ovum預計這一比例到 2024 年將增至近 40%。硅光市場發展的主要驅動力是數據中心內部連接市場的增長。硅光子學的最大看點是將精細化和昂貴的光學制造技術轉化為大規模的CMOS 製造經濟。其他的吸引力在於其更小的外形尺寸和更低的功耗。歷史上的挑戰一直是如何獲得基於硅的解決方案來發射、調節和探測光線。製造成本也是一個挑戰。
4. 數據中心 400G 佈線及連接——數據密度革命之新藍海
4.1 被低估的數據中心光學連接方案
數據中心內部光學連接需要藉助光模塊和光纖連接器來實現。此前市場對光模塊比較重視，但低估了 400G 高密度下光連接的增量市場。要實現交換機 A 和交換 B 之間的連接，需要藉助光模塊和光纖連接器來實現。光模塊的電口插進交換機 A 的電口使二者相連，將電信號通過光模塊轉換成光信號，並將光模塊的另一端光接口與光纖連接器相連實現光信號傳輸，再依次將光纖連接器的另一端與另一個光模塊的光口相連，光模塊的電口和交換機 B 的電口連接，最終實現兩臺交換機之間的連接
光纖連接器種類多樣，按客戶具體要求可進行靈活定製。光纖連接器可根據接頭型號（兩端定製，有 MPO/FC/SC/ST/MU/LC 等型號）、端面（兩端）、光纖芯數（2 芯、4 芯、8 芯、12 芯、16 芯等）、光纖模式（單模 or 多模，OS1/OS2 或者 OM1/OM2/OM3/OM4/OM5）、光纜外徑、全長、尾纖長度等要求進行精準定製，滿足客戶的各種需求。
4.2 光纖連接器標準解析
光纖連接器與光模塊需匹配，目前標準眾多，未達成統一。IEEE 根據數據中心 400G 不同的距離需求，發佈了一系列的以太網標準，這些標準看似繁雜實際上存在著一些共同的規律：SR 代表傳輸距離 70，100 或者 150 米，採用多模光纖；DR 代表傳輸距離 500米，採用單模光纖；FR 代表傳輸距離 2000 米，採用單模光纖；LR 代表代表傳輸距離10km，採用單模光纖；ER 代表傳輸距離 40km，採用單模光纖。SR 和 DR 後面的數字代表光纖對數。IEEE802.3bs 標準已經於 2018 年發佈，IEEE802.3cm 標準正在制訂中，預計 2019 年底能被正式批准。除了 IEEE 已經完成及正在進行的標準，如果加上 MSA 的400G 應用，實際上可以參考的 400G 應用不下 10 種。
根據光纖在線以及康普公司的判斷來看，市場認可度比較高的 2 個模型如下：
1、400GBase-SR4.2
採用 4 路並行傳輸技術和波分複用技術，每個通道傳輸雙向 50G 共 100G。接口可以採用普通 12 芯 MPO，其中兩側 8 芯可以用於傳輸，多模光纖可以採用 OM3，OM4 及 OM5，支持的長度分別為 70 米，100 米，150 米。這種應用特點：接口與 40G／100G 相同可以向下兼容，但由於採用波分複用技術，收發器成本相對單波長的收發器成本更高。
2、400GBase-DR4
採用單模光纖單波長並行傳輸技術，每個通道傳輸單向 100Gbps。接口可以採用普通 12芯單模 MPO，兩側 8 芯可以用於信號傳輸，支持應用距離 500 米。應用特點：接口與40G／100G 相同可以向下兼容，有單波長應用，收發器成本相對有優勢，比多模的收發器成本要更高一些。
多模光纖將主導 400G 以太佈線方案。除了 SR4.2 以及 DR4 這兩種呼聲比較高的選型外，400GBase-SR8、400GBase-FR8 也有較高的支持度，可應用於不同場景。SR8 採用多模光纖單波長單向 8 通道，每通道傳 50G，接口採用 16 芯/24 芯 MPO 接口。FR8 採用單模光纖 8 波長波分複用技術，每波長傳 50Gbps，接口可以採用普通單模 LC，支持應用距離 2 公里。從數據中心主幹歷代演進規律來看，多模光纖由於其功耗低密度高距離近的特點，特別適合用於數據中心內部的短距離連接，目前多模光纖可以滿足 90%數據中心主幹應用的需要。佈線領先廠商康普認為，未來主流的應該只會有兩種：一種是以 400G SR4.2 為代表的多模方案，SR4.2+OM5 的多模光纖；另一種是以 400G DR4 為代表的單模方案。這二者的物理特性非常接近。
高密度 OM5 多模光纖代表未來。 光通信中"OM"是指"Optical Multi-mode"，是多模光纖表示光纖等級的標準。目前，TIA 和 IEC 定義的光纖跳線標準有 OM1，OM2，OM3，OM4，以及最新的 OM5。OM5 寬帶多模光纖衰減從以前 OM3、OM4 光纜的 3.5dB/km降低到 3.0dB/km，另外增加 953nm 波長上的帶寬要求。OM5 的幾何外形（50μm 芯線，125μm 包層）與 OM3 和 OM4 的相同，因此可以向下兼容這些類型的光纖。OM5光纖同時支持未來的 400G 以太網，對於更高速的 400G 以太網應用比如 400G Base-SR4.2（4 對光纖 2 個波長，每個通道採用 50G PAM4）或者 400G Base-SR4.4（4 對光纖 4 個波長，每個通道採用 25GNRZ），只需要 8 芯 OM5 光纖。OM5 光纖是一種經激光優化的多模光纖（MMF），專為波分複用（WDM）指定了帶寬特性。這種新的光纖分類方法的目的在於為 850nm 和 950nm 之間的多種"短"波長提供支持，該範圍內的波長在聚合後適合高帶寬的應用。
12/24 芯連接器將繼續作為主流範式。隨著 400G 進程的逐漸深入，對於連接器的需求還將繼續擴大，且在高密度下，考慮到鏈路損耗問題，鏈路損耗與光纜損耗、連接器損耗、光纖熔接點損耗有關，連接器的選擇非常重要。當前 40G/100G 連接器的芯數主流是 12/24 芯，在新的 400G 進程中，連接器大概率將繼續保持使用 12/24 芯。我們可以看到 400GBase-SR4.2 和 400GBase-DR4 兩款方案需要 4 對光纖，使用 12 芯即可滿足連接需求（首尾 4 對，中間空出）。從目前的主要的佈線方案看，增加芯數會使得數據中心佈線結構更加複雜，不利於日常運維管理維護，而減少芯數的方案對光纖製作工藝要求更高，光纖產品良率將下降，成本提高。綜合來看，400G 下連接器的光纖芯數更大的可能性是維持當前主流的 12/24 芯。
大型數據中心集中地美國光纖連接器市場依然強勁。根據 Grand View Research 預測，美國光纖接器市場因為對互聯網數據中心建設和通信基礎設施建設的投入不斷增大，接下來幾年將呈現持續穩定上升的趨勢。
4.3 主流佈線/連接器供應商
5.3.1 康寧
康寧通信推出的 LANscape EDGE 高密度可擴展解決方案是高密度的預端接光纜系統解決方案，簡化了數據中心環境下的現場安裝並提高了系統性能。EDGE 解決方案實現了更高的系統密度，並提供市場上最高的端口密度，模塊化的系統管理方式和預端接組件可以減少安裝時間，實現更快的移動、新增和變更。EDGE 解決方案由主幹光纜、主幹延伸光纜、模塊、分支光纜、配線架和跳線等組成。全系列產品均採用康寧 ClearCurve 光纖，從而減小光纜直徑和光纜彎曲半徑。
4.3.2 康普
光纖和佈線領域的領導廠商美國康普 CommScope 針對提升數據中心的網絡容量，靈活性和安裝密度推出整合若干康普光纖產品的高速遷移平臺，可以針對單模和多模光纖等各種應用。康普的高速遷移平臺將包括一下產品：多種 MPO 連接方案，包括可以降低初始安裝成本的 24 芯 MPO 以及指出標準 12 芯光纖架構拓展的 12 芯連接器和針對 QSFP應用的 8 芯 MPO；支持雙路以及並行端口，支持多種安裝密度的光纖面板；超低損耗預先端接的器件，支持更長鏈路距離，支持對衰減靈敏的場合；LazrSPEED WideBand OM5光纜，康普旗艦的 SYSTIMAX 產品線的一部分，支持 SWDM。康普將促進數據中心容量的進一步提升，加快他們數字化轉型的步伐，幫助用戶迅速從 10G/40G 向 100G/400G遷移。
4.3.3 太辰光
太辰光成立於 2000 年，起家於陶瓷插芯業務，目前是以光纖連接器為核心產品（收入佔比過半），同時擁有陶瓷插芯、PLC 分路器、波分複用器、耦合器、光纖光柵等光器件的領先光器件廠商。
太辰光的光纖連接器產品線豐富，400G 進程下，MPO/MTP 的高端化將有望使公司迎來新的增長。 公司光纖連接器規格齊全，符合 IEC 標準，具有低插入損耗和高回波損耗等特點。提供的連接器包括單/雙芯連接器、多芯連接器、MT 連接器、保偏連接器、模式轉換連接器等，支持的類型包括 LC、MU、FC、ST 等多種型號。公司基於自產插芯的技術優勢和經驗積累，成為行業內少數的具備了符合 IEC61755 標準的 B 級跳線(跳線分為 A、B、C、D 四個等級，A 級為測試線，B 級是常規跳線的最高等級)和標準測試線等高標準連接器的成熟製造工藝和規模生產能力的企業之一。目前公司正重點生產MPO/MTP 高密度光纖連接器等高端連接器產品，作為北美雲廠商的重要供應商，400G的時代將賦予公司強勁的增長動力。
4.3.4 光迅科技
光迅科技針目前在建 40G/100G 光纖佈線系統進行重新設計，提出"可平滑升級的從40G/100G 到 400G 數據中心光纖佈線解決方案"，在基於目前以太網 40/100G 應用下，提供一個簡單且易於管理的光纖佈線解決方案，為未來 400G 以太網光纖佈線系統應用平滑升級提供堅實的光纖佈線基礎，以減少客戶對光纖資源的重複投入，實現客戶的最大成本控制優勢。
光迅科技提出"可平滑升級的從 40G/100G 到 400G 數據中心光纖佈線解決方案"為基於 16 芯/24 芯 MTP/MPO 預端接主幹光纜，並採用模塊化的管理方式和預端接 MTP/MPO跳線，實現即插即用、高密度、可擴展，減少施工時間，該解決方案正在實現數據中心光纖佈線系統從 40G/100G 到 400G 的快速平滑升級。
該解決方案主要有如下優點：1.主幹光纜採用 16 芯多芯光纜，實現光纖 100%利用率。2.適用於 16 芯/24 芯 MTP/MPO 光纖連接器，滿足 4 通道（SR4)、8 通道（SR8）應用，實現最簡單可靠的 40G/100G 到 400G 以太網平滑升級路徑。3.模塊化設計，即插即用，易於擴展和施工，便於升級。4.低插入損耗：MTP/MPO 光纖連接器插入損耗≤0.35dB。
5. 高速 PCB 板——數據密度革命之基石
5.1 高速 PCB 板在數據中心的使用
大規模數據中心的建設會增加服務器 PCB 的用量，數據中心承載流量大且傳輸速度快，向高速大容量高寬帶的方向持續發展，對 PCB 的層數和材料要求進一步提高，提升高速高密度多層印製電路板的需求。多層板的優點有很多，裝配密度高、體積小、電子元器件之間的連線縮短，信號傳輸速度提高，且方便佈線。對於高頻電路，加入地線層，使信號線對地形成恆定的低阻抗，屏蔽效果好。數通用的高速高密度多層印製電路板正越來越受到主流供應商的重視，包括深南電路、滬電股份等一線 pcb/覆銅板供應商都已加快佈局高速高密度多層印製電路板的進程。
高速 PCB 板主要應用在服務器、交換機、光模塊和傳輸網絡等方面，其中服務器對於高速 PCB 板的需求量最大。大型數據中心能容納的服務器數量是數十萬級別的，流量的爆發也會提升數據中心服務器的需求，而下一代服務器陸續將會使用高速多層 PCB 板。在單路、雙路服務器上 PCB 板一般在 4-8 層之間，而 4 路、8 路等高端服務器主板要求 16層以上，背板要求則在 20 層以上。服務器出貨量有望繼續穩定出量，利好佈局高速 PCB板的相關公司。5.2 主流 PCB/覆銅板供應商
5.2.1 深南電路
深南電路成立於 1984 年，專注從事印刷電路板 PCB 業務。經過 30 餘年的發展，公司已成為中國印製電路板行業的產值第一的龍頭企業。針對數據中心 400G 進程，深南提供了專門的高速大容量應用解決方案，針對核心葉脊交換機、光傳輸網絡、服務器、儲存器等，提供了針對性的光連接板、高密度系統板和背板，數據中心 400G 進程將促進深南電路相關的產品銷量的提升。
對於高速板的主要應用領域，主要是應用於承載網、核心網、交換機、BBU 和服務器。以前主流的高速板型號有 m4\m6\m7，未來更高端的材料會越來越多。目前交換機都已經用上高速板材，而服務器才剛剛開始。接下來的新一代服務器平臺將會使用 m4 型材料。深南的南通二期定位高速 PCB 板，主要面向數通、以高速背板為主要生產線。客戶主要包括惠普、聯想、浪潮、戴爾等。目前的服務器正處於平臺切換階段，對高速 PCB板也呈現了很多通信的特點，這是恰好又是深南電路擅長的。對於即將到來的數據中心400G 升級，深南電路已經做好了充分的準備。
5.2.2 滬電股份
滬電股份專注於通信及汽車應用領域，主導產品為 14~28 層中高端企業通信板和中高階汽車板。公司憑藉在該領域長期累積的相對競爭優勢，在高速通訊和計算、雲計算、人工智能、數據中心等新興領域的應用日趨廣泛，以及高層、高速 PCB 方面行業產能的整合，預計公司在高速通訊和計算領域的市場份額和營業額得以持續增長。
此外，數據中心服務器業務也將對公司產生積極影響，公司自 2009 年開始服務器產品的研發和生產，目前已經成為全球主要的服務器客戶的線路板供應商，批量供應客戶基於 INTEL，AMD，POWER 平臺的產品，主要供應 8-24 層主板和相關的 PCIE 和 GPU 卡。
5.2.3 生益科技
生益科技創始於 1985 年，是集研發、生產、銷售、服務為一體的全球電子電路基材核心供應商。經過三十餘年的發展，生益覆銅板板材產量從建廠之初的年產 60 萬平方米發展到 2018 年度的 8860 多萬平方米。根據美國 Prismark 調研機構對於全球硬質覆銅板的統計和排名，從 2013 年至 2017 年，生益科技硬質覆銅板銷售總額已躍升全球第二。
生益科技提供的高速產品，根據介質損耗高低，廣泛適用於數據中心中的服務器、交換機、存儲、背板、線卡以及光通信產品。
5.2.4 華正新材
浙江華正新材料股份有限公司成立於 2003 年，是華立集團的控股成員企業，是國內最早從事研發生產環氧樹脂覆銅板的企業之一。隨著雲端傳輸技術的廣泛應用，通訊 4G／5G 時代的來臨，數據交換總量急速上升，數據處理設備呈現爆炸式增長，通訊基站、超級計算機、雲端服務器等設備將被大量使用，高速基材成為時下 CCL 廠家研發與生產的熱點。目前公司青山湖一期廠區可實現每月 60 萬張的高速板產能，可以與 FR4 覆銅板按需靈活切換產能。針對不同的應用領域，公司對現有樹脂體系進行全面的升級，研究開發了品種豐富、性能優異穩定的高速基材產品系列。經過前期與部分客戶的合作認證，高速覆銅板已實現批量生產。目前公司新廠區的二期擴產正在籌劃中，將進一步加大高速高頻材料的產能擴張。
6. 投資建議
全球 5G 商用加速，雲計算、人工智能加速發展，數據中心外部南北向流量和內部東西向流量將繼續高速增長，數據中心升級刻不容緩。
北美四大雲廠商即將率先步入 400G 升級，未來對 400G 光模塊的需求將迅速擴大。從數據中心的整體結構上看，400G 升級將以升級交換機、光模塊、連接器為主，加寬數據中心內外部信息交互的通道，實現數據密度升級。
除此之外，流量的爆發和密度的升級還將帶動高速 PCB 的用量，大規模數據中心承載流量大且傳輸速度快，服務器 PCB 材料向高速大容量高寬帶方向持續發展，對 PCB 的層數和材料要求進一步提高，提升高速高密度多層印製電路板的需求。
綜上所述，我們給出投資建議如下：
1）主設備
設備主要以數據中心交換機為主，包括葉交換機、脊交換機和核心交換機，目前國內數通廠商星網銳捷和新華三均推出 400G 交換機產品，有望在這一新的產品線獲取一定市場份額。而國內雲廠商和 IDC 也將陸續進行數據中心升級，在當前大國博弈背景下，國產替代已成為確定優勢，我們推薦：星網銳捷、紫光股份（新華三）；
2）光模塊
大型雲廠商數據中心均已採用葉脊架構，或在葉脊架構基礎上進行拓展升級的架構，其全連接特性對光模塊數量的需求較早期傳統架構更大，進行 400G 升級對光模塊的需求將會是巨大的。光模塊龍頭中際旭創深耕數通領域多年，市場份額穩定；小黑馬新易盛抓住 400G 有望實現彎道超車，進入新領域想象空間大。我們推薦：新易盛、中際旭創、光迅科技、華工科技，關注劍橋科技、銘普光磁等。
3）無源器件系列：連接器、光模塊上游組件
太辰光的光纖連接器產品線豐富，400G 進程下，MPO/MTP 的高端化將有望使公司迎來新的增長，同時作為北美雲廠商的長期重要供應商，市場格局穩固，在內資企業中拔得先機。天孚通信作為光模塊上游領先的器件製造商，產品線種類豐富，覆蓋全球主流的光模塊龍頭廠商，競爭力強，直接受益於 5G 電信市場/400G 數通市場的光模塊的需求增長，我們推薦：太辰光、天孚通信；
4）PCB
滬電股份主導的 14~28 層中高端企業通信板產品在高速通訊領域的應用泛廣。數據中心數據升級對服務器和數通產品 PCB 材料提出新要求。深南電路為核心交換機、光傳輸網絡、服務器等產品提供光連接板、高密度系統板和背板，投入南通二期全面佈局高速 PCB板。生益科技的 Synamic 6N 高速產品廣泛應用在數通產品內。華正新材正對公司現有樹脂體系進行全面的升級，研究開發了品種豐富、性能優異穩定的高速基材產品系列，其青山湖一期廠區可實現每月 60 萬張的高速板產能，二期正在籌劃中。我們推薦：
滬電股份、深南電路、生益科技、華正新材。……
（報告觀點屬於原作者，僅供參考。報告來源：國盛證券）
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