AI scale-up网络TAM上修至约$70bn以上，铜互连更持久但光互连终将到来
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AI scale-up网络TAM上修至约$70bn以上，铜互连更持久但光互连终将到来
摩根士丹利认为，AI加速器集群扩大和XPU架构多元化将显著扩大scale-up networking机会，铜在短距场景仍具成本、功耗和延迟优势，但CPO/NPO等光互连将在2028年后逐步成为关键方向。
- scale-up市场机会预计到2030年达到约$70bn以上，较上一年对2029年$17bn的估计扩大约4倍。
- 铜互连仍可能在机架内scale-up连接中维持数代优势，原因是其低延迟、低功耗、低成本以及SerDes、retimer、PAM等技术持续延寿。
- 光互连的核心催化包括多机架scale-up架构、电I/O功耗上升、带宽密度要求提高，以及更大AI工作负载带来的通信需求增长。
- NVIDIA预计仍主导scale-up生态，Rubin Ultra更可能采用铜+光混合方式，Feynman及2029年后更可能成为CPO实质放量节点。
- 非NVIDIA生态仍未定型，PCIe、Ethernet、UALink和NVLink Fusion并行竞争，Broadcom、Marvell、Astera Labs等供应商存在绿色地带机会。
- 报告上调KEYS.N评级至Overweight，理由是架构多样化会提升测试与测量需求；GLW、LITE、COHR被视为光互连进入scale-up后的清晰受益者。
研报解读
概览
本报告是Morgan Stanley对北美技术和通信网络设备领域scale-up网络的更新版深度研究。核心判断是，AI模型复杂度和集群规模持续上升，使加速器之间高速互联从机架内扩展到跨机架，推动scale-up网络机会快速扩大。报告将2030年市场机会估计为约$70bn以上，较上一年对2029年$17bn的估计大幅上调。
核心观点
报告认为，行业原则是“能用铜时用铜，必须用光时用光”。铜互连在短距scale-up中仍具低延迟、低功耗、低成本优势，并且SerDes、DSP、retimer、PAM4/PAM6、主动铜缆等技术持续延长铜的生命周期。但随着I/O速率从100G迈向200G、400G，AI集群从8 GPU、72 GPU扩大到144 GPU、576 GPU甚至未来超过1,000个加速器，电信号传输距离变短而通信距离变长，最终将推动NPO、CPO等光互连方案进入scale-up。报告预计2028年可能出现小规模光互连采用，2029年后CPO在scale-up中更具实质意义。
分析框架
报告从TAM上修、AI集群规模、互连协议、传输介质、XPU供应商路线图、光互连形态和个股EPS敏感性多个层面分析scale-up网络。它比较NVLink、NVLink Fusion、SUE/ESUN、PCIe、UALink等fabric路径，也比较DAC/AEC/ACC、NPO、CPO等传输技术，并将技术路径映射到NVIDIA、Broadcom、Marvell、Astera Labs、Lumentum、Coherent、Corning和Keysight等资产。
方法论与常识提炼
铜墙与光互连迁移
短距连接优先采用铜以降低延迟、功耗和成本；当多机架距离、带宽密度和电I/O功耗超过铜的经济与物理边界时，NPO和CPO等光互连方案逐步获得采用。
互连fabric份额与生态竞争
报告将scale-up fabric拆分为NVLink、NVLink Fusion、Ethernet/SUE/ESUN、PCIe和UALink，评估NVIDIA闭源生态、开放标准、hyperscaler选择和商用芯片可得性对供应商机会的影响。
CPO渗透率对EPS的敏感性
报告对LITE、COHR、GLW等公司建立CPO scale-out和scale-up采用率情景，观察不同渗透率组合下FY28 EPS或核心EPS的变化。
标的映射与对比
研报将主题/逻辑映射到具体标的时的结构化摘要（优势、劣势、对比与风险）。
- NVIDIA Corp. (NVDA.O)scale-up fabric and accelerator ecosystem leader
- 优势
- NVLink生态主导，GPU份额领先，NVLink Fusion扩大第三方CPU、XPU和ASIC接入能力。
- 劣势
- 生态相对封闭，非NVIDIA XPU和开放标准可能在部分hyperscaler场景分流。
- 对比
- 相较开放Ethernet或UALink，NVLink带宽和延迟优势突出，但开放性较弱。
- 风险
- ASIC或开放fabric进展超预期、CPO采用节奏变化、hyperscaler架构选择不确定。
- Broadcom Inc. (AVGO.O)Ethernet/SUE and custom ASIC networking beneficiary
- 优势
- Tomahawk交换芯片和Ethernet scale-up方案定位强，受益AMD MI400/Helios及ASIC客户ramp。
- 劣势
- 对CPO更保守，可能依赖SerDes延长铜互连生命周期。
- 对比
- 相较UALink，Ethernet生态成熟；相较NVLink，开放性更强但性能和软件生态仍需竞争。
- 风险
- 客户协议选择不确定、UALink或NVLink Fusion加速、ASIC ramp节奏低于预期。
- Astera Labs Inc (ALAB.O)PCIe scale-up, Scorpio, UALink and NVLink Fusion beneficiary
- 优势
- Scorpio-X已面向AWS Trainium 3发货并预计2H26加速，超过十个Scorpio客户接触，具备开放fabric增长敞口。
- 劣势
- 估值较高，PCIe可能是过渡性fabric。
- 对比
- 相较Broadcom/Marvell，Astera更接近纯粹scale-up连接受益标的。
- 风险
- UALink商用芯片延迟、客户转向Ethernet或NVLink Fusion、估值压缩。
- Marvell Technology Group Ltd (MRVL.O)Ethernet, UALink and NVLink Fusion connectivity participant
- 优势
- 与NVIDIA战略合作增强AI连接定位，也可能受益于Ethernet和UALink生态。
- 劣势
- 报告称其XPU可见度有限且估值使观点更谨慎。
- 对比
- 与Broadcom同受益Ethernet路径，与Astera同受益UALink和NVLink Fusion机会。
- 风险
- 份额获取低于预期、客户架构未收敛、估值和执行不确定。
- Keysight Technologies Inc (KEYS.N)test and measurement beneficiary from architecture diversity
- 优势
- 多种fabric、传输介质和AI/半导体投资周期提升测试需求，报告上调至Overweight。
- 劣势
- 机会更多来自间接测试需求，而非直接scale-up互连内容。
- 对比
- 相较光学或半导体供应商，KEYS受益于架构分化本身，路径更分散。
- 风险
- AI、半导体、A&D、edge AI/6G投资不及预期，估计上修不足。
- Lumentum Holdings Inc (LITE.O)laser and optical component beneficiary of CPO/NPO adoption
- 优势
- 高功率CW lasers、external laser source modules、InP激光内容等可受益于NPO/CPO。
- 劣势
- 近期受2028年CPO采用延后或规模较小担忧影响，短期业绩或供应约束可能限制催化。
- 对比
- 与COHR、GLW同为光互连进入scale-up的清晰受益者。
- 风险
- CPO采用晚于预期、客户设计选择变化、供应链成熟度和成本压力。
- Coherent Corp (COHR.N)optical components and lasers beneficiary
- 优势
- 受益于NPO/CPO中激光、VCSEL、InP等光学组件需求。
- 劣势
- 短期CPO采用节奏和供应约束可能影响盈利兑现。
- 对比
- 与LITE类似直接暴露于光学组件；与GLW相比更偏光模块和激光内容。
- 风险
- 光互连采用低于预期、成本和制造复杂度、客户集中。
- Corning Inc (GLW.N)optical connectivity and glass/fiber beneficiary
- 优势
- scale-up和scale-out光连接扩张带来光学材料和连接机会。
- 劣势
- CPO/NPO价值捕获可能不如激光或光引擎供应商直接。
- 对比
- 与LITE、COHR共同受益光互连迁移，但业务敞口更偏连接和材料。
- 风险
- CPO采用推迟、AI数据中心资本开支波动、竞争和价格压力。
关键数据
- Scale-up市场机会约$70bn+ by 2030报告称该机会较上一年估计扩大约4倍；正文另提到从上一年$17bn by 2029上修至$73bn by 2030。
- KEYS.N评级变化Equal-weight -> Overweight目标价从$350.00上调至$400.00；当前价为$322.05，截至2026-07-10。
- CPO采用时间判断2028年小规模，2029年后更有意义报告认为Rubin Ultra可能更多是铜+光混合，Feynman世代更可能成为CPO实质采用催化。
- CPO节能潜力约50%-80% optical interconnect power reduction报告称CPO通过将光引擎移至switch ASIC同一封装附近，缩短电路径并降低互连功耗。
- 主动铜缆功耗优势AEC功耗较可插拔光模块低约50%AEC典型reach约7-9米，ACC更偏约3米短距、低功耗和低延迟场景。
- AI集群规模路线72 GPU Blackwell, 144 GPU Vera Rubin, 576 GPU Rubin Ultra, potential 1,152+ with Feynman集群规模扩大是scale-up连接数量和复杂度上升的关键驱动。
影响与含义
投资含义上，报告对scale-up networking semis保持建设性：NVIDIA仍是半导体首选，Broadcom受益于2027-2028 ASIC ramp及网络拉动，Astera Labs是PCIe/UALink/Scorpio等纯粹受益者但估值偏高，Marvell有望获得份额但估值和XPU可见度限制态度，Semtech具有铜和linear optics敞口但需证明执行。光学链条中，GLW、LITE、COHR被视为scale-up转向光互连后的清晰受益者；KEYS.N因架构分化带来更多测试需求而被上调评级。
风险
- CPO/NPO在scale-up中的采用可能晚于报告预期，尤其若铜互连通过448G SerDes、PAM6、200G retimer等继续延寿。
- hyperscaler和ASIC客户尚未在Ethernet、UALink、NVLink Fusion、PCIe之间收敛，供应商份额存在较大不确定性。
- AI资本开支、XPU出货和集群规模扩张若不及预期，约$70bn+的TAM上修可能无法兑现。
- 光学供应链仍在成熟，CPO涉及光引擎、硅光、外部激光、先进封装和热管理的复杂集成，成本和良率风险较高。
- 部分受益标的估值较高或执行记录仍需验证，可能导致基本面利好与股价表现脱节。
- 短期财报可能不是强催化，因供应约束以及市场对2028年CPO采用规模的担忧仍存在。
后续跟踪
- OCP October是否带来CPO/NPO路线和客户采用信号。
- NVIDIA Rubin Ultra、Feynman以及后续NVLink域规模和CPO部署节奏。
- AMD MI400/Helios、AWS Trainium 3/4、Microsoft Maia及Broadcom ASIC客户的fabric选择。
- UALink商用芯片和交换机可得性、性能以及hyperscaler采用进度。
- Broadcom下一代SerDes和铜互连reach表现是否继续延长铜生命周期。
- LITE、COHR、GLW的CPO/NPO订单、设计赢单、EPS敏感性兑现情况。
- KEYS.N订单和估计上修是否反映AI、半导体、A&D、edge AI/6G测试需求。