scale-up网络机会显著上修，铜互连更久、光互连更晚但更确定

概览

本报告更新Morgan Stanley对AI scale-up网络的入门框架。随着AI模型复杂度、加速器集群规模和资本开支继续上升，scale-up网络从服务器内连接扩展到机架级、多机架级连接，使多个GPU/XPU像一个系统一样协同工作。报告将2030年scale-up机会估算为约$70bn+，并围绕fabric协议、铜与光传输路径、CPO/NPO采用节奏以及相关股票影响进行分析。

核心观点

核心观点是：第一，scale-up网络TAM上修显著，来自NVIDIA、AMD、AWS Trainium、Google TPU和定制ASIC等多条XPU路线；第二，架构不会迅速统一，NVLink、NVLink Fusion、Ethernet/SUE、UALink和PCIe可能并存；第三，铜互连不会很快退出，SerDes、PAM、DSP、retimer和主动铜缆会继续延长铜的生命周期；第四，随着多机架scale-up、I/O功耗和带宽密度压力上升，CPO/NPO等光方案最终会进入scale-up域；第五，投资上看，NVIDIA、Broadcom、Astera、Marvell、Semtech、Lumentum、Coherent、Corning和Keysight分别暴露于不同环节，当前评级差异主要来自估值、执行和采用时点。

分析框架

报告采用自上而下的TAM上修、XPU路线图、互连协议份额、传输技术演进和公司EPS敏感性相结合的方法。技术层面比较NVLink、UALink、Ethernet/SUE、PCIe、CPO、NPO、AEC和ACC；投资层面将架构采用节奏映射到半导体、交换、光器件、激光、玻璃与测试测量公司的收入和盈利弹性。

方法论与常识提炼

• 市场规模测算scale-up TAM revision

  按AI资本开支、集群规模和XPU单元预测上修scale-up网络机会。

  报告将去年对2029年约$17bn的机会估算，上修为2030年约$73bn，主要由更大集群、更高连接复杂度和更多XPU平台驱动。

• 技术路线图copper wall and optical transition

  铜互连在短距仍优先，光互连在多机架和高带宽密度下逐步必要。

  铜的低延迟、低功耗和低成本优势仍明显，但更高SerDes速率会缩短电信号可达距离并提高信号调理复杂度，最终推动NPO/CPO采用。

• 协议生态分析fabric share by XPU roadmap

  按NVIDIA、AMD、AWS、Google和定制ASIC路线判断fabric生态。

  NVLink仍主导NVIDIA生态，非NVIDIA生态可能在PCIe、Ethernet、UALink和NVLink Fusion之间竞争，2027-2028年商业硅和客户选择是关键变量。

• 股票敏感性CPO adoption EPS sensitivity

  通过scale-out和scale-up CPO采用率矩阵估算LITE、COHR、GLW的FY28 EPS弹性。

  文中对LITE、COHR、GLW重建模型并纳入CPO采用率，显示光器件和材料供应商对采用率变化存在盈利弹性。

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主导者与光互连路线推动者

  优势

  NVLink生态封闭但性能强，GPU份额和路线图使其继续主导scale-up支出。

  劣势

  封闭生态可能促使超大云厂商寻找开放替代方案。

  对比

  相较非NVIDIA生态，NVLink成熟度和部署基础更强。

  风险

  CPO采用节奏、客户自研ASIC表现和开放fabric替代速度。

• Broadcom Inc. (AVGO.O)

  Ethernet/SUE、Tomahawk交换芯片和定制ASIC网络拉动受益者

  优势

  在Ethernet scale-up和ASIC客户网络拉动上位置较好，并主张SerDes继续延长铜寿命。

  劣势

  对CPO态度更保守，若客户快速转向其他协议可能影响份额。

  对比

  相较UALink路线，Broadcom更偏Ethernet开放生态。

  风险

  UALink商业化成功、NVLink Fusion扩大、客户协议选择变化。

• Astera Labs Inc (ALAB.O)

  PCIe Scorpio、UALink和NVLink Fusion生态受益者

  优势

  作为纯度较高的scale-up连接受益标的，Scorpio-X服务AWS Trainium 3，并拥有多客户参与。

  劣势

  估值较高，PCIe可能只是过渡性fabric。

  对比

  相较Broadcom和Marvell，Astera更集中暴露于连接芯片和新兴fabric。

  风险

  UALink延迟、客户采用低于预期、估值压缩。

• Marvell Technology Group Ltd (MRVL.O)

  Ethernet、UALink、NVLink Fusion和AI连接合作受益者

  优势

  有望获得scale-up份额，并与NVIDIA生态合作增强AI连接定位。

  劣势

  报告对其态度因估值和XPU可见度有限而偏观望。

  对比

  相较Astera，Marvell业务更分散；相较Broadcom，XPU/ASIC可见度被视为较有限。

  风险

  协议选择不利、客户ramp节奏和估值。

• Semtech

  铜互连和线性光学暴露标的

  优势

  受益于铜寿命延长及线性光学趋势。

  劣势

  仍需证明执行能力。

  对比

  相较LITE/COHR/GLW，Semtech更偏铜与线性光学链条。

  风险

  执行不达预期、光互连采用延后或竞争加剧。

• Lumentum Holdings Inc (LITE.O)

  激光与光器件供应链受益者

  优势

  CPO/NPO采用会提高对激光、外部光源和光学组件的需求。

  劣势

  近期受CPO 2028采用规模和供应约束担忧影响。

  对比

  与COHR同属光器件受益者，弹性取决于客户采用和供应能力。

  风险

  CPO采用晚于预期、供应限制、客户集中和估值。

• Coherent Corp (COHR.N)

  光器件、激光和材料链条受益者

  优势

  NPO/CPO推动高功率CW laser、InP内容和光引擎需求。

  劣势

  目标价相对当时价格上行有限，评级受估值与采用节奏约束。

  对比

  与LITE同为光器件受益者，与GLW相比更偏激光和光模块组件。

  风险

  CPO/NPO渗透延后、毛利率改善不足、资本开支周期波动。

• Corning Inc (GLW.N)

  光互连材料与玻璃相关受益者

  优势

  AI数据中心带宽密度和光连接增长可支持长期需求。

  劣势

  文中目标价低于当时价格，短期风险收益不突出。

  对比

  相较LITE/COHR，GLW更偏材料和系统性光连接基础设施。

  风险

  采用节奏、估值、非AI业务周期。

• Keysight Technologies Inc (KEYS.N)

  测试与测量受益者

  优势

  多种scale-up架构、协议和传输路线并存会增加测试验证需求，支撑评级上调。

  劣势

  受更广泛投资周期和估计上修兑现影响。

  对比

  不同于光器件公司，KEYS受益于架构多样性本身，而非单一路线胜出。

  风险

  AI、半导体、A&D、edge AI/6G支出不及预期。

关键数据

• 2030年scale-up市场机会约$70bn+；文内表述约$73bn较去年对2029年约$17bn的估算扩大逾4倍。
• NVIDIA集群规模演进Blackwell 72 GPU；Vera Rubin 144 GPU；Rubin Ultra 576 GPU；Feynman潜在超过1,000个加速器更大scale-up域增加互连数量、距离和复杂度。
• 光互连采用时点2028年可能小规模引入，2029年后更可能形成有意义采用报告不认为2028引入被推迟，但认为更实质性CPO采用更可能到Feynman世代。
• CPO潜在功耗改善光互连功耗可能降低约50%-80%通过将光引擎移近或集成到switch ASIC封装中缩短电路径。
• AEC典型可达距离约7-9米AEC使用retimer、均衡和时钟数据恢复，适合更长铜链路但功耗和延迟较高。
• ACC典型可达距离约3米ACC采用更低功耗redriver，更偏机架内短距连接。
• KEYS.N评级变化Equal-weight至Overweight；目标价$350.00至$400.00多架构并存提升测试与测量需求。
• COHR.N目标价与价格目标价$330.00；2026-07-10价格$324.50CPO/NPO和光器件采用是主要相关驱动。
• GLW.N目标价与价格目标价$180.00；2026-07-10价格$190.89玻璃和光互连材料受益，但目标价相对当时价格不显示上行。

影响与含义

投资含义是，短期不应简单把scale-up光互连主题理解为铜立即被替代。铜链条仍可能在机架内和部分机架间场景维持更长周期；光链条的更大机会可能随多机架scale-up和CPO/NPO商业化在2028-2029年后兑现。半导体与网络芯片公司受益于XPU和fabric多元化，光器件公司受益于最终光化趋势，测试测量公司则受益于架构分散带来的验证复杂度。

风险

• CPO/NPO在scale-up中的采用晚于预期，导致光器件盈利弹性推迟。
• 铜互连创新继续延长生命周期，压低短中期光互连渗透。
• UALink、Ethernet、NVLink Fusion和PCIe之间的协议选择不确定，可能改变供应商份额。
• 超大云厂商采购集中，单一客户路线变化可能显著影响供应商机会。
• 供应约束、制造复杂度、外部激光和先进封装能力可能限制CPO放量。
• 相关标的估值较高，若盈利上修或技术采用不兑现，存在回撤风险。

后续跟踪

• 10月OCP是否带来CPO/NPO架构、客户和供应链催化。
• NVIDIA Rubin Ultra与Feynman世代中光互连和CPO的真实部署范围。
• AMD MI400/Helios、AWS Trainium 3/4、Microsoft Maia和Broadcom定制ASIC客户的fabric选择。
• UALink 2.0商业硅、交换芯片可用性和性能验证进展。
• 448G SerDes、PAM6、200G retimer等铜互连技术是否继续延长铜可用距离。
• LITE、COHR、GLW的CPO采用率假设、FY28 EPS敏感性和供应能力更新。
• KEYS.N后续订单与收入是否体现多架构测试需求提升。