数据中心互联技术专题四：CSP云厂AI军备竞赛加速，智算中心架构快速发展

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容2025年08月24日行业研究 · 行业专题 通信投资评级：优于大市（维持评级）证券分析师：袁文翀联系人：赵屿021-60375411021-61761068yuanwenchong@guosen.com.cnzhaoyu6@guosen.com.cnS0980523110003证券研究报告 | 数据中心互联技术专题四：CSP云厂AI军备竞赛加速，智算中心架构快速发展国信通信·行业专题报告请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容投资摘要CSP互联网云厂AI军备竞赛进入2.0时代，智算中心互联技术发展快速迭代。自2023年，ChatGPT3.5 点燃 “大模型革命”起，AI发展万众瞩目，各大科技公司纷纷投入大模型研发并加大智算中心建设。根据CSP厂商的Capex指引，预计2025年，海外亚马逊、谷歌 、微软 、Meta四家厂商合计Capex增至3610亿美元，同比增幅超58%；国内字节、腾讯、阿里Capex有望超过3600亿元。本轮AI浪潮前期，英伟达作为AI芯片领军企业，其AI芯片供不应求；随着CSP云厂持续加大智算中心投入，具备更高性价比的自研ASIC算力芯片成为AI军备竞赛新一轮发展的核心，AI芯片集群的互联网技术也随之加速迭代升级。本文主要对智算中心网络架构发展及未来新技术进行探讨。AI芯片领军企业英伟达加速迭代其AI芯片性能，推动智算中心快速发展。英伟达芯片P/V/A/H/B等系列芯片架构由早期的每4年升级一次加速到每两年迭代升级一次，过去3年间，AI算力集群也从64个AI芯片组成的机柜发展到256个乃至288/576个AI芯片集群，芯片之间的网络连接速率也随之从400G演进至目前使用的1.6T。智算中心互联技术涉及到的光通信、铜连接/背板连接、液冷等均在显著受益行业发展。在AI行业发展带动下，头部AI芯片企业华为、AMD等陆续发布了自己研发设计的算力集群超节点项目。CSP互联网云厂自研ASIC芯片和算力集群，探索适应自身AI发展之路。（1）Google谷歌自研ASIC芯片TPU早自2015年，目前已经在规划其TPU第七代芯片，自TPU V4开始独创OCS全光交换架构，自TPU V6开始使用1.6T光模块传输。（2）AWS亚马逊自研的Trainium芯片规划到第三代，去年底Trainium2集群内互联使用AEC铜缆连接备受瞩目，而明年规划的Trainium3集群架构开始使用铜背板连接。（3）META自研MTIA芯片初出牛犊，但META已深度设计数据中心架构很多年，早期较出名的CLOS架构就出自META，META也专门为英伟达和AMD芯片设计了独有的机柜。（4）博通、Marvell等厂商积极参与支持全球CSP云厂的数据中心建设。（5）国内CSP云厂，腾讯(ETH-X)/阿里(ALS)/字节等，均在根据自身需求设计数据中心架构；立讯等厂商积极参与互联方案设计。光通信/铜连接市场快速增长，CPO/铜背板/Swith(PCIe)/OCS/OIO/DCI等新技术未来可期。ASIC芯片出货量持续加大，我们测算明年全球800G光模块有望达4000万只，1.6T光模块有望超过700万只。2029年，CPO渗透率有望达到50%(Lightcounting预测)，OCS市场规模有望超过16亿美元（CignalAI预测），PCIe Switch市场规模有望达50亿美元(ABI预测)，DCI市场规模有望达284亿美元(Mordor intelligence预测)。投资建议：智算中心互联技术主要使用光通信和铜缆/铜背板连接，推荐关注光模块厂商【中际旭创/新易盛/光迅科技/华工科技】等，光器件厂商【天孚通信/长芯博创/太辰光/仕佳光子】等，铜连接【兆龙互联】等，以及通信设备厂商【中兴通讯/紫光股份/锐捷网络】。风险提示：AI发展及投资不及预期；行业竞争加剧；全球地缘政治风险；新技术发展引起产业链变迁。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容CSP军备竞赛持续，AI算力基建呈现高景气度01算力芯片厂商加速迭代，推进行业发展02CSP云厂在研ASIC芯片和数据中心网络03新技术：CPO/OCS/铜背板/OIO/PCIe Switch/DCI等04目录投资建议05请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容一、CSP军备竞赛持续，AI算力基建呈现高景气度请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容各大科技公司发展AI竞争激励，Tokens调用消耗量日益增长大模型持续迭代，训练需求持续增长。u爆发起点：2023 年，ChatGPT3.5 点燃 “大模型革命”，海外巨头率先发力。u万模大战：2024 年，ChatGPT4-o1模型能力进入60指数，其他模型能力进入“平台期”。u竞争白日化：2025年，各大科技公司持续迭代大模型，中国DS异军突起，行业竞争白日化。大模型未来发展有可能再分化：复杂任务解决能力、多模态、解决模型幻觉等，或持续提升算力需求。AI推理的token量出现爆发式增长。（1）AI agent：Token 消耗从 “单次交互” 转向 “任务链条式累积”，token用量也呈现爆发式增长。（2）多模态模型：图像、视频、音频转换为模型可理解的 Token，会产生海量 Token。（3）AI的渗透和生态发展：例如，Google的token用量从5月的月均480e增加到7月980e，Gemini app月活超过4.5亿，Google Cloud新增客户量环比+28%。图：OpenRouter平台各类大模型token消耗量统计资料来源：OpenRouter，国信证券经济研究所整理 图：全球主流大语言模型发布时间线资料来源：artificialanalysis，国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容图：国内CSP云厂商资本开支（亿元）资料来源：各公司公告，国信证券经济研究所整理 图：AI成为推动海外云厂商资本开支的驱动力（亿美元）资料来源：甲子光年，国信证券经济研究所整理 CSP互联网云厂进入AI军备竞赛状态，持续加大投入建设智算中心海外CSP云厂的资本开支持续增加，景气度持续。uGoogle:2025年全年capex从750亿美元上调至850亿美元。月均Tokens达到980万e，AI Overviews 20+亿的月度用户，Gemini app月活4.5+eGoogle Cloud新增客户量环比+28%。uMeta: 25年全年capex上调至660-720亿美元。宣布启动 Prometheus 与 Hyperion 集群 项目，重金组建44人超级智能实验室，.Family of Apps 生态月活34.8亿，Meta AI月活超10亿.u微软：FY2025全年资本开支800亿美元，预计FY26Q1资本支出超300亿。过去一年数据中心新增超2吉瓦容量，数据中心数量超400个。uAWS: 预计25年全年capex 1000亿美元。 。Alexa+用户数超过10万。 国内五大CSP厂商资本开支持续攀升。u2025年Q1阿里资本开支增长126.7%，腾讯同比增长91%，百度预计2025年不断增加资本支出，字节、华为也有大幅投入，