随州高品质光纤光缆生产厂家
光纤传感技术的创新应用
Φ-OTDR分布式传感可定位50km范围内0.01℃温度变化,用于管道泄漏检测。FBG传感器单纤集成1000+测点,应变测量精度0.1με。DAS系统实现40km振动监测(定位精度±5m),用于周界安防。医疗OCT光纤探头分辨率达1μm,支持实时三维成像。电力变压器绕组测温光纤耐受150kV工频耐压。最新微波光子传感系统将相位噪声降至-120dBc/Hz,用于雷达阵列校准。
请参阅图2,所述电路组件21顶部设有气缸20,气缸20与气缸执行件17通过管道连接,气缸20能够带动气缸执行元件17,气缸执行元件17带动第二驱动装置16在第三安装座19上的滑轨18表面运行,第二驱动装置16通过移动使连接杆14和第二连接杆15拉动一切割器9和第二切割器10闭合,从而自动化实现切割。请参阅图1,所述第二安装座6右侧设有电机7,电机7与驱动装置5通过电性连接,电机7通过电力带动驱动装置5运行,驱动装置5使滚轴4在轴承3上面转动,将缆线放在滚轴4上实现自动化缆线。
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高速信号传播:8237型电缆在25米距离和500Mbaud速度下表现良好,而84303、8240、84316和8216型电缆则因较高的衰减而导致眼图失真。
3、网络电缆:
根据EIA 568B标准,Category 5电缆是目前常用的类型,适用于以太网100BASE-T,高速度为每秒155兆比特。为了保持大数据速率,正确处理和终止电线。Category 5电缆对弯曲半径和其他规格有严格规定,成本相对较低但安装成本可能很高。
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2、munication Cable Line YD 5102-2009主管部门 :中华人民共和国工业和信息化部批准部门 :工业和信息化部通信发展司施行日期 :2009年 x月 x 日××××出版社2 0 0 9 北京工业和信息化部关于发布通信线路工程设计规范的通知前 言本规范是根据原信息产业部信部规函【2008】132号“关于安排2008年通信工程建设标准编制计划的通知”要求,在原中华人民共和国通信行业标准YD 5102-2005长途通信光缆线路工程设计规范和YD 5137-2005本地通信线路工程设计规范的基础上进行修订的,同时合并了YD 5025 -2
4、构成33.2 光缆传输系统34 线路系统制式及容量的选择55 通信线路路由的选择65.1 路由选择的一般原则65.2 长途干线光缆线路路由的选择65.3 本地光缆和电缆线路路由的选择76 光缆线路敷设安装86.1 光缆线路网86.2 光缆结构选择86.3 光缆线路敷设安装的一般要求96.4 直埋光缆敷设安装要求96.5 管道光缆敷设安装要求116.6 架空光缆敷设安装要求136.7 水底光缆敷设安装要求157 电缆线路敷设安装197.1 电缆线路网197.2 电缆结构选择197.3 埋式电缆敷设安装要求207.4 架空电缆敷设安装要求217.5 过河电缆敷设安装要求217.6 交接配线227.
5、7 小区配线237.8 进电缆247.9 电缆接续247.10 电缆线路传输设计258 光电缆线路防护268.1 光电缆线路防强电268.2 光电缆线路防雷268.3 光电缆线路其他防护279 长途干线光缆线路维护289.1 光缆线路维护机构289.2 光缆线路维护器材2810 站站址选择与建筑要求3010.1 站址选择原则3010.2 建筑要求30 1 总则1.0.1 本规范适用于新建陆地通信传输系统的线路工程设计,改建、扩建及其他类似线路工程可参照执行。1.0.2 工程设计遵守相关法律法规,贯彻国家基本建设方针,合理利用资源,节约建设用地,重视历史文物、自然环境和景观的保护。1
6、.0.3 为建设资源节约、环境友好型社会,减少电信重复建设,提高电信基础设施利用率,新建、扩建和改建光缆、管道、杆路等电信基础设施时,应贯彻执行工业和信息化部、国有资产监督管理委员会联合发布的关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知,大力推进不同基础电信企业间的统筹规划、联合建设、资源共享。1.0.4 电信基本建设中涉及国防的,应执行原信息产业部颁发的电信基本建设贯彻国防要求技术规定。1.0.5 工程设计通信网整体通信质量,技术、经济合理、。设计中应当进行多方案比较,努力提高经济效益,降低工程造价。1.0.6 工程设计应与通信发展规划相结合,合理利用已有网络设施和装
7、备器材。建设方案、技术方案、设备选型应以网络发展规划为依据,充分考虑远期发展的可能性。1.0.7 工程设计中采用的电信设备应取得工业和信息化部颁发的电信设备入网。未获得电信设备入网的设备不得在工程中使用。在我国抗震设防烈度7烈度以上(含7烈度)地区公用电信网中使用的电信设备,应取得工业和信息化部颁发的电信设备抗震性能检测合格。未获得设备抗震性能合格的不得在工程中使用。1.0.8 在执行本规范与国家标准和规定有矛盾时,应以国家标准和规定为准。如执行本规范个别条款有困难时,应在设计中提出充分理由并经主管部门审批。2 术语和符号英文缩写英文全称中文名称ODFOptical Distr
8、ibution Frame光纤分配架MDFMain Distributing Frame(电缆)主配线架OFCOptical Fiber Cable光缆OTEOptical Transmission Equipment光传输设备SDHSynchronous Digital Hierarchy同步数字体系WDMWavelength Division Multiplex波分复用OTMOptical Terminal Multiplexer光终端复用器OADMOptical Add and Drop Multiplexer光分插复用器OLAOptical Line Amplifier光线路放大器DX
9、CDigital Cross Connect数字交叉连接TMTerminal Multiplexer终端复用器REGRegenerator再生中继器ADMAdd and Drop Multiplexer分插复用器ADSSAll Dielectric Self Supporting全介质自承光缆OPGWOptical Fiber Composite Overhead Ground Wire光纤复合架空地线3 通信线路网3.1 通信线路网的构成3.1.1 通信线路网应包括光缆线路网和电缆线路网。3.1.2 光缆线路网是指站内光缆终端设备到相邻站的光缆终端设备之间的光缆径由,由光缆、管道、杆路和
10、光纤连接及分歧设备构成。长途干线光缆线路网工程建设应根据该工程在传输网络中的作用,充分考虑到远期传输需求和冗余需要,一次规划和建成。本地光缆线路网的建设应考虑业务发展情况和用户需求,统筹规划统一安排,分期分批地逐步建成。3.1.3 电缆线路网是指站内电缆配线架到用户侧终端设备之间的电缆径由,由主干电缆、配线电缆和用户引入线以及电缆线路的管道、杆路和分线设备、交接设备构成。电缆线路网的建设应在不断适应内交换设备容量的情况下,根据用户需求范围,按电缆出方向、电缆路由或配线区,分期分批地逐步建成。3.2 光缆传输系统3.2.1 光缆传输系统构成应符合图3.2.1-1要求。主要的光缆传输系统,依
11、据每一传输系统(单纤或双纤)所承载的光通路数量,可分为多通路的WDM和单通路的TDM传输系统。图3.2.1-1 光缆传输系统构成示意图典型的WDM系统应由OTM、OADM、OLA三种网元类型组成,参见图3.2.1-2。图3.2.1-2 WDM系统构成示意图WDM系统站间距离的计算应符合YD/T 5092-2005长途光缆波分复用(WDM)传输系统工程设计规范的要求。3.2.2 TDM系统中用于长途干线的SDH系统应由DXC、TM、ADM、REG和OA组成,参见图3.2.2。图3.2.2 SDH系统构成示意图3.2.3 SDH系统站间距离的计算应符合YD 5095-2005SDH长途光缆传输系统
12、工程设计规范的要求。4 线路系统制式及容量的选择4.0.1 光缆和光纤类型的选择符合国家及行业标准和ITU-T相关建议的要求。4.0.2 光纤类型和使用窗口的选择应当根据业务需求预测,综合考虑业务类型、网络基本结构和业务量的发展趋势,并具有支持未来传输系统的能力。4.0.3 光缆中光纤数量的配置应充分考虑到网络冗余要求、未来预期系统制式、传输系统数量、网络性、新业务发展、光缆结构和其他光纤需求等因素。4.0.4 电缆的容量应根据用户的分布及需求,结合电缆芯数系列,在充分提高芯线使用率的基础上,选用适当容量的电缆。4.0.5 电缆线路网中的管道主干电缆应采用大对数电缆,以提高管道管孔的含
13、线率。4.0.6 电缆线径应考虑统一环路设计,基本线径应采用0.4mm,情况下可采用0.6mm。5 通信线路路由的选择5.1 路由选择的一般原则5.1.1 线路路由方案的选择,应以工程设计委托书和通信网络规划为基础,进行多方案比较。工程设计通信质量,使线路、经济合理,且便于施工、维护。5.1.2 选择线路路由时,应以现有的地形地物、建筑设施和既定的建设规划为主要依据,并应充分考虑城市和工矿建设、铁路、公路、航运、水利、长输管道、土地利用等有关部门发展规划的影响。5.1.3 在符合大的路由走向的前提下,线路宜沿靠公路或街道选择,但应顺路取直,避开路边设施和计划扩改地段。5.1
14、.4 通信线路路由选择应考虑建设地域内的文物保护、环境保护等事宜,减少对原有水系及地面形态的扰动和破坏,维护原有景观。5.1.5 通信线路选择应考虑强电影响,不宜选择在易遭受雷击、化学腐蚀和机械损伤的地段,不宜与电气化铁路、高压输电线路和其他电磁干扰源长距离平行或过分接近。5.2 长途干线光缆线路路由的选择5.2.1 长途干线光缆线路路由方案的选择,在满足长途干线通信要求的前提下,可适当考虑沿线地区的通信需求。5.2.2 线路路由应选择在地质稳固、地势较为平坦的地段,尽量减少翻山越岭,并避开可能因自然或人为因素造成危害的地段。5.2.3 采用长途塑料通信管道时,除沿靠公路敷设外,也可在高等级公
15、路分隔带下、路肩及边坡和路侧隔离栅以内建设。其敷设位置应便于塑料管道、光缆的施工和维护及机械设备的运输,且宜符合表5.2.3的要求。表5.2.3 长途塑料管道铺设位置选择序号铺设地段塑料管道铺设位置1高等级公路a. 分隔带。b. 路肩。c. 边坡和路侧隔离栅以内。2一般公路a. 定型公路:边沟、路肩、边沟与公路用地边缘之间。也可离开公路铺设,但隔距不宜超过200m。b. 非定型公路:离开公路,但隔距不宜超过200m。避开公路升级、改道、取直、扩宽和路边规划的影响。3市区街道a. 人行道。 b. 慢车道。c. 快车道。4其它地段a. 地势较平坦、地质稳固、石方量较小。b. 便于机械设备运
16、达。5.2.4 长途干线光缆宜选择在地势变化不剧烈、土石方工程量较少的地方,避开滑坡、崩塌、泥石流、 采空区及岩溶地表塌陷、地面沉降、地裂缝、地震液化、沙埋、风蚀、盐渍土、湿陷性黄土、崩岸等对线路有危害的地方。应避开湖泊、沼泽、排涝蓄洪地带,尽量少穿越水塘、沟渠,在障碍较多的地段应合理绕行,不宜强求长距离直线。5.2.5 长途干线光缆穿越河流,当过河地点附近存在可供敷设的永久性坚固桥梁时,线路宜在桥上通过。采用水底光缆时,应选择在符合敷设水底光缆要求的地方,并应兼顾大的路由走向,不宜偏离过远。但对于河势复杂、水面宽阔或航运繁忙的大型河流,应着重水线的,此时可部偏离大的路由走向。5
17、.2.6 在的前提下,可利用定向钻孔或架空等方式敷设光缆线路过河。5.2.7 光缆线路遇到水库时,应在水库的上游通过,沿库绕行时敷设高程应在高蓄水位以上。5.2.8 光缆线路不应在水坝上或坝基下敷设,只能在该地段通过时,报请工程主管单位和水坝主管单位,批准后方可实施。5.2.9 光缆线路不宜穿过大型工厂和矿区等大的工业用地。只能在该地段通过时,应考虑对线路的影响,并采取有效的保护措施。5.2.10 光缆线路在城镇地区,应尽量利用管道进行敷设。在野外敷设时,不宜穿越和靠近城镇和开发区,以及穿越村庄。只能穿越或靠近时,应考虑当地建设规划的影响。5.2.11 光缆线路应尽量避开地面
18、建筑设施和电力、通信线缆,且不宜通过森林、果园及其他经济林区或防护林带。5.3 本地光缆和电缆线路路由的选择5.3.1 本地光缆和电缆线路路由的选择,除参照长途干线光缆的路由选择原则外,还应符合城市建设主管部门的相关规定。5.3.2 城区内的光缆和电缆路由,宜采用管道敷设方式。在城区新建通信管道时,应与相关市政建设和地下管线规划相结合进行,尽量减少对铺装路面的破坏,以及对沿线交通和居民生活的干扰。5.3.3 城区内新建管道的容量、新建杆路的负载能力应超前规划,并应充分考虑已有管道、杆路等资源的利用和共享。5.3.4 扩建本地光缆网络时,应结合网络系统的整体性,优先考虑在不同道路上扩增新路由,以
19、增强网络。5.3.5 电缆线路路由的选择,应结合网络系统的整体性,将主干电缆路由与中继线路路由一并考虑,充分合理利用原有设施,确保短捷,经济灵活,并便于施工及维护5.3.6 电缆线路不可避免穿越有化学和电气腐蚀的地区时,应采取必要的防护措施,不宜采用金属外护套电缆。5.3.7 电缆路由不可避免与高压输电线路、电气化铁道长距离平行接近时,强电对通信电缆线路的危险影响和干扰影响不得超过相关标准的规定。6 光缆线路敷设安装6.1 光缆线路网6.1.1 光缆线路网的设计应符合以下原则: 1. 光缆线路网的容量和路由,在通信发展规划的基础上,综合考虑远期业务需求和网络技术发展趋势,确定建设规模。
20、2. 干线光缆芯数按远期需求取定,本地网和接入网按中期需求配置,并留有冗余。3. 光缆线路网,向下逐步延伸至通信业务用户。6.1.2 光缆线路在野外非城镇地段敷设时应以采用管道或直埋方式为主,其中省内长途光缆线路和本地光缆线路也可采用架空方式。6.1.3 光缆线路在城镇地段敷设应以采用管道方式为主。对不具备管道敷设条件的地段,可采用简易塑料管道、槽道或其他适宜的敷设方式。6.1.4 光缆线路在下列情况下可采用部架空敷设方式:1. 只能穿越峡谷、深沟、陡峻山岭等采用管道或直埋敷设方式不能的地段;2. 地下或地面存在其他设施,施工困难、原有设施业主不允许穿越或赔补
21、费用过高的地段;3. 因环境保护、文物保护等原因无法采用其他敷设方式的地段;4. 受其他建设规划影响,无法进行长期性建设的地段;5. 地表下陷、地质环境不稳定的地段;6. 管道或直埋方式的建设费用过高,且架空方式不影响当地景观和自然环境的地段。6.1.5 在长距离直埋地段部架空时,可不改变光缆程式。6.1.6 跨越河流的光缆线路,宜采用桥上管道、槽道或吊挂敷设方式;无法利用桥梁通过时,其敷设方式应以线路稳固为前提,并结合现场情况按下列原则确定:1. 河床情况适宜的一般河流可采用定向钻孔或水底光缆的敷设方式。采用定向钻孔时,根据实际情况可不改变光缆护层结构;2. 遇有河床不稳定,冲淤变化较
22、大,河道内有其他建设规划,或河床土质不利于施工,无法保障水底光缆时,可采用架空跨越方式。6.2 光缆结构选择6.2.1 光缆线路应根据其用途和开放传输系统的需求选择合适的光纤,尽量选用适合在长波长工作的二氧化硅系光纤品种。光纤应通过不小于0.69Gpa的全长度张力筛选,光缆结构宜使用松套填充型或其他更为优良的方式。6.2.2 光缆线路应采用无金属线对的光缆。根据工程需要,在雷害或强电危害严重地段可选用非金属构件的光缆,在蚁害严重地段可选用防蚁光缆。6.2.3 光缆护层结构应根据敷设地段环境、敷设方式和保护措施确定。光缆护层结构的选择应符合下列规定:1. 直埋光缆:PE内护层+防潮铠装层+P
23、E外护层,或防潮层+ PE内护层+铠装层+PE外护层,宜选用GYTA53、GYTA33、GYTS、GYTY53等结构;2. 采用管道或塑料管道保护的光缆:防潮层+PE外护层,宜选用GYTA、GYTS、GYTY53、GYFTY等结构; 3. 架空光缆:防潮层+PE外护层,宜选用GYTA、GYTS、GYTY53、GYFTY、ADSS、OPGW等结构;4. 水底光缆:防潮层+ PE内护层+钢丝铠装层+PE外护层,宜选用GYTA33、GYTA333、GYTS333、GYTS43等结构;5. 内光缆:阻燃材料外护层;6. 防蚁光缆:直埋光缆结构+防蚁外护层。6.2.4 光缆的机械性能应符合表6.2.4
25、0006.3 光缆线路敷设安装的一般要求6.3.1 光缆在敷设安装中,应根据敷设地段的环境条件,在光缆不受损伤的原则下,因地制宜地采用人工或机械敷设。6.3.2 施工中应光缆外护套的完整性。直埋、长途管道光缆金属护套对地缘电阻竣工验收应符合相关规范和设计规定。6.3.3 光缆敷设安装的小曲率半径应符合表6.3.3的规定表6.3.3 光缆允许的小弯曲半径光缆外护层形式无外护层或04型53、54、33、34型333型、43型静态弯曲10D12.5D15D动态弯曲20D25D30D注: D为光缆外径。6.3.4 光缆接续应符合下列要求:1. 室外光缆的接续、分歧使用光缆接头盒。光缆
26、接头盒采用密封防水结构,并具有防腐蚀和一定的抗压力、张力和冲击力的能力。2. 光纤接续采用熔接法。3. 光纤固定接头衰减从严控制,具体根据光纤类型、站间距离、网络重要性级别、未来发展规划等因素综合考虑。4. 光缆加强件在接头处有强度的连接。接头盒设置在和便于维护抢修的地点。6.3.5 光缆敷设安装的重叠、增长和预留长度可结合工程实际情况参照表6.3.5确定。表6.3.5 光缆重叠、增长和预留参考长度项目敷设方式直埋管道架空水底接头重叠长度(一般不小于)12m12m18m人手孔内自然弯曲增长0.5m1m 光缆沟或管道内弯曲增长710按实际架空光缆弯曲增长710地下站内每侧预留5m1
27、0m,可按实际需要调整地面站内每侧预留10m20m,可按实际需要调整因水利、道路、桥梁等建设规划导致的预留按实际需要光缆布放时的重叠长度应符合光缆在接头处的预留、光纤在接头盒内的盘留以及由于现场环境条件决定的接续操作要求。光缆预留长度应考虑日后维修的需要。6.3.6 光缆在各类管材中穿放时,所用管材的内径应不小于光缆外径的1.5倍。光缆敷设安装后,管口应封堵严密。6.3.76.4 直埋光缆敷设安装要求6.4.1 直埋光缆线路应避免敷设在将来会建筑道路、房屋和挖掘取土的地点,且不宜敷设在地下水位较高或长期积水的地点。6.4.2 光缆埋深应符合表6.4.2的规定。表6.4.2 光缆埋深 敷 设
28、地 段 及 土 质埋深(m)普通土、硬土1.2砂砾土、半石质、风化石1.0全石质、流砂0.8市郊、村镇1.2市区人行道1.0公路边沟: 石质(坚石、软石)边沟设计深度以下0.4其他土质边沟设计深度以下0.8公路路肩0.8穿越铁路(距路基面)、公路(距路面基底)1.2沟渠、水塘1.2河流按水底光缆要求注1: 边沟设计深度为公路或城建管理部门要求的深度。注2:石质、半石质地段应在沟底和光缆上方各铺100mm厚的细土或沙土。此时可将沟深视为光缆的埋深。注3:上表中不包括冻土地带的埋深要求,在工程设计中应另行分析取定。6.4.3 光缆可同其他通信光缆或电缆同沟敷设,但不得重叠或交叉,缆间的平行净距不应
29、小于100mm。6.4.4 光缆线路标石的埋设应符合下列要求:1. 下列地点埋设光缆标石:1)光缆接头、转弯点、预留处。2)适于气流法敷设的长途塑料管的开断点及接续点,埋式人(手)孔的位置。3)穿越障碍物或直线段落较长,利用前后两个标石或其他参照物寻找光缆有困难的地方。4)装有监测装置的地点及敷设防雷线、同沟敷设光、电缆的起止地点。直埋光缆的接头处应设置监测标石;此时可不设置普通标石。5)需要埋设标石的其他地点。2. 利用固定的标志来标示光缆位置时,可不埋设标石。3. 光缆标石的埋设要求:光缆标石宜埋设在光缆的正上方。接头处的标石,埋设在光缆线路的路由上;转弯处的标石,埋设在光缆线路转弯处的交
30、点上。标石埋设在不易变迁、不影响交通与耕作的位置。如埋设位置不易选择,可在附近增设辅助标记,以三角定标方式标定光缆位置。6.4.5 直埋光缆接头应安排在地势较高、较平坦和地质稳固之处,应避开水塘、河渠、沟坎、道路、桥施工、维护不便,或接头有可能受到扰动的地点。光缆接头盒可采用水泥盖板或其他适宜的防机械损伤的保护措施。6.4.6 光缆线路穿越铁路、轻轨线路、通车繁忙或开挖路面受到限制的公路时,应采用钢管保护,或定向钻孔地下敷管,但应同时其他地下管线的。采用钢管时,应伸出路基两侧排水沟外1m,光缆埋深距排水沟沟底应不小于800mm,并符合相关部门的规定。钢管内径应满足安装子管的要求,但
31、应不小于80mm。钢管内应穿放塑料子管,子管数量视实际需要确定,一般不少于两根。6.4.7 光缆线路穿越允许开挖路面的公路或乡村大道时,应采用塑料管或钢管保护,穿越有动土可能的机耕路时,应采用铺砖或水泥盖板保护。6.4.8 光缆线路通过村镇等动土可能性较大地段,可采用大长度塑料管、铺砖或水泥盖板保护。6.4.9 光缆穿越有疏浚和拓宽规划或挖泥可能的较小沟渠、水塘时,应在光缆上方覆盖水泥盖板或砂浆袋,也可采取其他保护光缆的措施。6.4.10 光缆敷设在坡度大于20°,坡长大于30m的斜坡地段宜采用“S”形敷设。坡面上的光缆沟有受到水流冲刷的可能时,应采取堵塞加固或分流等措施。在坡度大于
32、30°的较长斜坡地段敷设时,宜采用结构(一般为钢丝铠装)光缆。6.4.11 光缆穿越或沿靠山涧、溪流等易受水流冲刷的地段时,应根据具体情况设置漫水坡、水泥封沟、挡水墙或其他保护措施。6.4.12 光缆在地形起伏比较大的地段(如台地、梯田、干沟等处)敷设时,应满足规定的埋深和曲率半径要求。光缆沟应因地制宜采取措施水土流失,光缆,一般高差在0.8m及以上时,应加护坎或护坡保护。6.4.13 光缆在桥上敷设时,应考虑机械损伤、振动和环境温度的影响,并采取相应的保护措施。6.4.14 埋设后的单盘直埋光缆,其金属外护层对地缘电阻的竣工验收应不低于10Mkm;其中允许10
33、%的单盘光缆不低于2M。维护应不低于2M。6.4.15 直埋光缆与其他建筑设施间的小净距应符合表6.4.15的要求。表6.4.15 直埋光缆与其他建筑设施间的小净距 单位:m名称平行时交越时通信管道边线(不包括人手孔)0.750.25非同沟的直埋通信光、电缆0.50.25埋式电力电缆(35kV以下)0.50.5埋式电力电缆(35kV及以上)2.00.5给水管(管径小于300mm)0.50.5给水管(管径300mm 500mm)1.00.5给水管(管径大于500mm)1.50.5高压油管、天然气管10.00.5热力、排水管1.00.5燃气管(压力小于300kPa)1.00.5燃气管(压力
34、300kPa800 kPa)2.00.5排水沟0.80.5房屋建筑红线或基础1.0树木(市内、村镇大树、果树、行道树)0.75树木(市外大树)2.0水井、坟墓3.0粪坑、积肥池、沼气池、氨水池等3.0架空杆路及拉线1.5注:1.直埋光缆采用钢管保护时,与水管、燃气管、输油管交越时的净距可降低为0.15m。2.对于杆路、拉线、孤立大树和高耸建筑,还应考虑防雷要求。3.大树指直径300mm及以上的树木。4.穿越埋深与光缆相近的各种地下管线时,光缆宜在管线下方通过。6.5 管道光缆敷设安装要求6.5.1 在市区新建管道时,应符合GB 50373-2006通信管道与通道工程设计规范的要求。6.5.2
35、在不纳入城市建设规划的野外地区新建长途管道时,应按远期容量一次敷设,并宜与相关的城乡建设(如道路、供排水系统等)统一规划,同步进行。6.5.3 新建长途管道应采用符合国家或行业标准的塑料管材及其配套产品,宜使用内壁平滑型塑料管以便于气流法施工。材质一般为高密度聚乙烯(HDPE),内壁可加硅芯层。6.5.4 新建长途塑料管道埋深的取定以不妨碍正常的耕作、种植、采集和小型灌溉渠道的疏浚为前提,应根据工程要求及铺设地段的土质和环境条件等因素按表6.5.4分段确定。 表6.5.4 长途塑料管道埋深要求 序号 铺 设 地 段 及 土 质上层管道至路面埋深 () 1普通土、硬土 1.0 2半石质(砂砾土、
36、风化石等) 0.8 3全石质、流砂 0.6 4市郊、村镇 1.0 5市区街道 0.8 6穿越铁路(距路基面)、公路(距路面基底) 1.0 7高等级公路分隔带 0.8 8沟、渠、水塘 1.0 9河流 同水底光缆埋深要求注:1.人工开槽的石质沟和公(铁)路石质边沟的埋深可减为0.4m,并采用水泥砂浆封沟。硬路肩或类似地点可减为0.6m。2. 在石质沟底铺设塑料管时,应在其上、下方各铺100mm厚的细土或沙土。3. 管道沟沟底宽度通常应大于管群排列宽度每侧100mm。4在高速公路分隔带或路肩开挖管道沟,塑料管道的埋深及管群排列宽度,应考虑到路方安装防撞栏杆立柱时对塑料管的影响。5.进入人手孔
37、处的管道底部距人孔底板面及管道顶部距人手孔内上覆顶面的净距不小于0.30m,但采用埋式人手孔时可根据具体情况另行确定。6.5.5 在不纳入城市建设规划的野外地区新建长途管道时,除相关主管部门的要求外,还应符合下列位置和隔距要求:1. 管道路由避免选择在规划未定、可能转为其他用途的区域,远离各类取土采石和堆放填埋场地。2. 建设地域内的农林及水利规划应对长途管道不构成影响,且不宜选择在经济林带、高价值农作物集中种植地带等区域。3. 管道和其他地下管线及建筑物之间的小净距(指管道外壁之间的距离)应符合表6.5.5规定。表6.5.5长途管道和其他地下管线及建筑物之间的小净距 单位:m其他管线
38、及建筑物名称平行净距交叉净距已有建筑物2.0规划建筑红线1.5其他埋式通信电缆及光缆0.750.25其他通信管道0.50.15给水管(管径小于300mm)0.50.15给水管(管径300mm 500mm)1.00.15给水管(管径大于500mm)1.50.15污水、排水管1.0(注1)0.15(注2)热力管1.00.25高压油管、天然气管10.00.5燃气管(压力小于300kPa)1.00.3(注3)燃气管(压力300kPa800kPa)2.00.3(注3)埋式电力电缆(35kV以下)0.50.5(注4)埋式电力电缆(35kV及以上)2.00.5(注4)市区绿化带(乔木)1.5市区绿化带(灌木
39、)1.0道路边石1.0铁路钢轨(或路基边缘)2.01.5排水沟渠0.80.5涵洞0.25村镇大树、果树、行道树0.75(注5)野外大树2.0(注5)水井、坟墓、粪坑、积肥池、沼气池、氨水池等3.0注1:主干排水管后铺设时,其施工沟边与管道间的水平净距不宜小于1.5m。注2:当管道在排水管下部穿越时,净距不宜小于0.4m,通信管道应作包封处理。包封长度自排水管道两侧各长2m。注3:在交越处2m范围内,燃气管不应作接合装置和附属设备;如上述情况不能避免时,通信管道应作包封处理。注4:增加钢管保护时,热力管、高压石油管、燃气管、直埋通信光电缆、电力电缆交叉跨越的净距可降为0.15m。注5:对于杆路、
40、拉线、孤立大树和高耸建筑,还应考虑防雷要求。大树指直径300mm及以上的树木。6.5.6 在条件允许的情况下,宜选择路由平直、转弯少、高差小、短段较少,且有较大人手孔的管道敷设长途干线光缆。6.5.7 长途塑料管道的敷设应符合下列要求:1. 在一般地区铺设塑料管道,可直接将塑料管放入沟底,不需另做专门的管道基础。对土质较松散的部地段,宜在沟底进行人工夯实。2. 塑料管配盘时避免将接头点安排在常年积水的洼地、水塘、河滩、堤坝及铁路、公路的路基下,布放后使用接头件尽快连接密封,对引入人(手)孔的管道及时对端口封堵。3. 同沟布放多根塑料管时,采用不同条或颜的塑料管作分辨标记。也可在人(手
41、)孔内的塑料管道端头处使用不同颜的PVC胶粘带作标记。4. 同沟布放的多根塑料管,每隔一定距离捆绑一次,以增加塑料管的挺直性,并保持一定的管群断面。5. 铺设塑料管时的小曲率半径,不小于塑料管外径的15倍。6.5.8 长途塑料管道人(手)孔的设置,应根据铺设地段的环境条件和发展规划等因素确定,并应符合以下要求:1. 人(手)孔的建筑地点选择在地形平坦、地质稳固、地势较高处,避免安排在性差、常年积水、进出不便的地方及铁路、公路路基下。2. 人(手)孔的间距根据塑料管类型、管缆直径比、光缆穿放方法、光缆盘长、地形条件和铺设地段要求,考虑光缆接头重叠和各种预留长度后确定;在平直地段可每公里设
42、置一个,并考虑因气流接力布放、管道分歧、光缆接续等需要增加设置人(手)孔的地点。3. 人(手)孔的规格根据敷设的塑料管数量,满足光缆穿放、接续和预留的需要,并根据实际情况确定预埋铁件在人(手)孔内的位置及预留光缆的固定方式。4. 人(手)孔建筑可采用砖砌、混凝土或复合材料,埋式型人(手)孔盖距地面应不小于0.6m。5. 在人(手)孔内塑料管道距人(手)孔侧壁的水平距离不小于200mm,距上覆和底部的距离不小于300mm,塑料管群各端口的间距不小于15mm,塑料管伸出内壁的长度不小于400mm。塑料管的端口进行封堵。6. 不设置人(手)孔时,在气吹光缆后,其塑料管端头密封,上方铺设水泥盖板保护。
43、6.5.9 长途塑料管道的保护应符合下列要求:1. 塑料管道穿越铁路或主要公路时,塑料管道采用钢管保护,或采用定向钻孔地下敷管,但应同时其他地下管线的。塑料管道穿越允许开挖路面的一般公路时,塑料管道可直埋敷设通过。2. 塑料管道在桥侧吊挂或新建桥墩支护时,采取保护措施。3. 塑料管道与其他地下通信光(电)缆同沟敷设时,隔距不小于100mm,且不重叠和交叉,原有光(电)缆的挖出部分有保护。4. 塑料管道与煤气、输油管道等交越时,采用钢管保护。5. 塑料管道穿越有疏浚、拓宽的沟、渠、水塘时,在塑料管道上方覆盖水泥砂浆袋或水泥盖板保护。6. 塑料管道埋深不满足规定时,采用钢管、水泥包封、
44、水泥盖板、水泥槽或铺砖等方式保护。6.5.10 管道光缆占用的管孔位置可优先选择靠近管群两侧的适当位置。光缆在各相邻管道段所占用的孔位应相对一致,如需改变孔位时,其变动范围不宜过大,并避免由管群的一侧转移到另一侧。6.5.11 在水泥、陶瓷、钢铁或其他类似材质的管道中敷设光缆时,应视情况使用塑料子管以保护光缆。在塑料管道中敷设时,在大孔径塑管中应敷设多根塑料子管以节省空间。6.5.12 子管的敷设安装应符合下列规定:1. 子管采用材质合适的塑料管材。2. 子管数量根据管孔直径及工程需要确定。数根子管的总等效外径宜不大于管孔内径的85%。3. 一个管孔内安装的数根子管一次性穿放。子管在两人(手)
45、孔间的管道段没有接头。4. 子管在人(手)孔内应伸出适宜的长度,可为100mm300mm。5. 本期工程不用的子管,管口应安装塞子。6.5.13 光缆接头盒在人(手)孔内宜安装在常年积水水位以上的位置,采用保护托架或其他方法承托。6.5.14 人(手)孔内的光缆应固定牢靠,宜采用塑料软管保护,并有醒目的识别标志或光缆标牌。6.5.15 光缆在公路、铁路、桥上、与其他大孔径管道同沟等比较的管道中敷设时,应充分考虑到诸如路面沉降、冲击、振动、剧烈温度变化导致结构变形等因素对光缆线路的影响,并采取相应的防护措施。6.6 架空光缆敷设安装要求6.6.1 架空光缆线路应根据不同的负荷区,采取不同的建
46、筑强度等级。线路负荷区的划分,应根据气象条件按表6.6.1确定。表6.6.1划分线路负荷区的气象条件气象条件负荷区别轻负荷区中负荷区重负荷区超重负荷区冰凌等效厚度(mm)5101520结冰时温度-5-5-5-5结冰时大风速(m/s)10101010无冰时大风速(m/s)25注:1.冰凌的密度为0.9g/cm3;如果是冰霜混合体,可按其厚度的二分之一折算为冰厚。2.大风速应以气象台自动记录10分钟的平均大风速为计算依据。3. 大冰凌厚度和大风速,应根据建设地段的气象资料,按照平均每十年为一周期出现的选定.6.6.2 个别冰凌严重或风速超过25m/s的地段,应根据实际气象条件,单独提高
47、该段线路的建筑标准,不应全线提高。6.6.3 架空光缆可用于轻、中负荷区和地形起伏不很大的地区。超重负荷区、冬季气温低于-30、大跨距数量较多、沙暴和大风危害严重地区不宜采用。6.6.4 采用架空方式敷设光缆时,考虑共享原有杆路的可行性。新建架空杆路时,共享和共建。6.6.5 架空光缆杆线强度应符合YD 5148-2007架空光(电)缆通信杆路工程设计规范的相关要求。利用现有杆路架挂光缆时,应对杆路强度进行核算,建筑。6.6.6 架空光缆宜采用附加吊线架挂方式,每条吊线一般只宜架挂一条光缆。根据工程要求也可采用自承式。光缆在吊线上可采用电缆挂钩安装,也可采用螺旋线绑扎。6.6.
48、7 吊线的安装应符合下列要求:1. 吊线程式的选择1)吊线程式可按架设地区的负荷区别、光缆荷重、标准杆距等因素经计算确定,一般宜选用7/2.2和7/3.0规格的镀锌钢绞线。2)一般情况下常用杆距为50m。不同钢绞线在各种负荷区适宜的杆距见表6.6.7。当杆距超过下表的范围时,应采用正副吊线跨越装置,其中正吊线宜采用7/2.2规格,副吊线宜采用7/3.0规格。表6.6.7 吊线规格选用表吊线规格负荷区别杆距(m)备注7/2.2轻负荷区1507/2.2中负荷区1007/2.2重负荷区657/2.2超重负荷区457/3.0中负荷区1011507/3.0重负荷区661007/3.0超重负荷区45802
49、. 吊线的安装和加固1)吊线用穿钉(木杆)或吊线抱箍(水泥杆)和三眼单槽夹板安装,也可用吊线担和压板安装。2)吊线在杆上的安装位置,应兼顾杆上其他缆线的要求,并架挂光缆后,在温度和负载发生变化时光缆与其他设施的净距符合相关隔距要求。3)吊线的终结、假终结、泄力结、仰俯角装置以及外角杆吊线保护装置等按相关规范处理。6.6.8 光缆距地面和其他建筑物的间距应符合表6.6.8的规定。表6.6.8 架空光缆线路与其他建筑物间距表序号间距说明小净距(m)交越角度1光缆距地面:一般地区地点(在不妨碍交通和线路的前提下)市区(人行道上)高杆农林作物地段3.02.54.54.52光缆距路面:跨越
50、公路及市区街道跨越通车的野外大路及市区巷弄5.55.03光缆距铁路:跨越铁路(距轨面)跨越电气化铁路平行间距7.5一般不允许30.045°4光缆距树枝:在市区:平行间距 垂直间距在郊区:平行及垂直间距1.251.02.05光缆距房屋:跨越平顶房顶跨越人字屋脊1.50.66光缆距建筑物的平行间距2.07与其他架空通信缆线交越时0.630°8与架空电力裸线(1kV以下)交越时1.530°9跨越河流:不通航的河流,光缆距高洪水位的垂直间距通航的河流,光缆距高通航水位时的船桅高点2.01.010电杆距消火栓1.011光缆沿街道架设时,电杆距人行道边石0.512与其他
51、架空线路平行时不宜小于4/3地面以上杆高13线杆与拉线与直埋缆线间0.51.5注:1.上述间距应为光缆在正常运行期间应保持的小间距。沿铁路架设时,情况下允许间距小于30m,但大于4/3杆高。2.线杆及拉线与其他建筑物或设施邻近时,还需考虑防雷因素。3.在地域狭窄地段,拟建架空光缆与已有架空线路平行敷设时,若间距不能满足以上要求,可以杆路共享或改用其他方式敷设光缆线路,并满足隔距要求。6.6.9 架空光缆距其他电气设施的间距应符合表6.6.9的规定。架空光缆应架设在电力线路的下方位置,和架设在电气化铁道接触网及电车滑接线的上方位置。表6.6.9 架空光缆交越其他电气设施的小垂直净距表
52、其他电气设施名称小垂直净距(m)备 注架空电力线路有防雷保护设备架空电力线路无防雷保护设备10kV以下电力线2.0 4.0 高缆线到电力线条35kV至110kV电力线(含110kV)3.0 5.0 高缆线到电力线条110kV至220kV电力线(含220kV)4.0 6.0 高缆线到电力线条220kV至330kV电力线(含330kV)5.0高缆线到电力线条330kV至500kV电力线(含500kV)8.5高缆线到电力线条供电线接户线 (注1)0.6 霓虹灯及其铁架1.6 电气化铁道接触网及电车滑接线 (注2)1.25 注:1. 供电线为被覆线时,光(电)缆也可以在供电线上方交越。2.
53、 跨越档两侧电杆及吊线安装应做加强保护装置。6.6.10 光缆接头盒可以安装在吊线或者电杆上,并固定牢靠。6.6.11 光缆吊线应每隔300m500m利用电杆避雷线或拉线接地,每隔1km左右加装缘子进行电气断开。6.6.12 光缆应尽量绕避可能遭到撞击的地段,确实无法绕避时应在可能撞击点采用纵剖硬质塑料管等保护。引上光缆应采用钢管保护。光缆与架空电力线路交越时,应对交越处作缘处理。6.6.13 光缆在不可避免跨越或临近有火险隐患的各类设施时,应采取防火保护措施。6.6.14 采用OPGW和ADSS等电力光缆时,应符合相关的电力设计规范。6.7 水底光缆敷设安装要求6.7.1 水底光缆规格选用应符合下列原则:1. 河床及岸滩稳定、流速不大但河面
9、不同芯数电缆的区别:3+2电缆、4+1电缆和5等芯电缆的区别在于每种型号的线规不同,不同的规格的电缆使用的环境也不同。
通信电缆的环境温度限制对长期使用寿命的影响研究有哪些?
1、电缆导体的工作温度和短路温度:
电缆导体的长期允许工作温度通常在70℃到90℃之间,而短路时(长持续时间不超过5秒)的高温度则可达到165℃至250℃。这些温度范围直接影响电缆的物理和化学性能,进而影响其寿命。
1、GB200使用铜缆线背板引关注,铜互联在AI Scaleup场景成为通信方式性价比解。在2024 GTC大会上发布GB200芯片并推出基于GB200的NVL72机柜,高速铜缆互联主要应用场景正是B200芯片与NVLink Switch的互联。NVL72主要通过GPU背板连接器到线背板再到交换芯片的跳线完成互联,而NVL36*2由于要实现两台NVL36的互联,将需要额外的162根1.6T ACC电缆互联。除英伟达外,dojo、TPU均使用了定制铜缆或DAC&AEC作为短距互联方案。在AI Scaleup互联域,铜缆是机柜内、机柜间短距互联的性价比佳方案。
2、我们预计2025年由GB200带来的高速铜缆新增市场近60亿美元,高速铜缆使用场景不断延伸。在GTC2024上介绍,NVL72使用铜缆互联较光模块节省了6倍成本。NVL72需要5184根高速差分对铜缆,该铜缆需要从compute tray的背板连接到Switch tray的背板,再从Switch tray的背板连接到NVLINK Switch芯片,我们测算NVL72机柜的高速铜缆价值量合计11.7万美金,而NVL36价值量合计10.4万美金,根据Trendforce,2025年GB200机柜出货有望达到6万台,则2025年GB200机柜铜缆新增市场达到约64亿美元。
3、高速铜互联组件竞争格集中,上游线材和连接器具有壁垒。GB200以组件形式销售背板线模组、近芯片跳线以及外部IO线,高速线材和连接器作为重要原材料可能选择外采或代工方式。在GB200机柜里,背板线模组cartridge、NVSwitch OverPass&Densilink、PCIE、ACC分别对应的是高速铜缆背板互联、芯片飞线、服务器内部线、外部IO线场景。高速铜缆线材需要材料处理、缘、编织、组件组装等工序,其制造具有设备和工艺壁垒。高速连接器技术、专利壁垒高,在25Gbps以上高速连接器领域,具有一家独大、泰科、莫仕两强相随面。由于高速铜互连组件话语权主要集中在连接器领域,连接器相对的竞争格基本顺延到组件市场。
4、聚焦上游配套,关注国产算力方案。由于与英伟达的联合研发以及对核心专利的掌握,GB200高速铜连接价值量前期或主要集中于以为代表的连接器巨头厂商。国内对于224G高速铜线、IO CAGE等高速产品配套需求将增加,对于中低端产品线产能原因外包需求也将外溢。另外,高速铜连接市场有望从英伟达引领扩散到海外UALINK和国产算力配套,铜连接有望“”光模块行情,实现2025年需求爆发式增长。
建议关注:拥有高速铜连接全套解决方案的、高速线材领军者、专注同轴电缆产品的、聚焦服务器内部线的、通讯汽车双轮驱动的、国内数据通信组件和布线领先企业、高速背板连接器国产替代先锋、数据中心高速组件成长的等。
风险提示:对于高速铜缆价值量预期过于乐观风险,GB200机柜量产进度延后导致相关公司订单落地和业绩释放不及预期,相关公司设备或良率瓶颈导致产能释放不及预期风险,原材料成本上涨、良率低导致毛利率不及预期风险,竞争格恶化风险,技术路线不确定风险。
【GB200带动高速铜连接爆发,AI Scaleup高速铜缆性价比】
GB200使用铜缆线背板互联引关注,高速铜互联在AI柜内场景已具有成熟经验
GB200 NVL72通过NVLINK5将72个B200组成一个“GPU”。英伟达在2024GTC大会上发布GB200芯片以及NVL72机柜,通过高速铜缆互联形如一颗GPU。具体来看,每个NVL72机柜由18个compute tray和9个NVLINK Switch tray组成,每个compute tray包括2颗GB200芯片,每颗GB200芯片由2颗B200 GPU和一颗Grace CPU通过NVLINK C2C(单向450GB/s)连接而成。而每台NVLINK Switch则由两颗NVLink Switch4芯片组成,交换带宽为28.8Tb/s*2。每颗B200芯片通过NVLink5共900GB/s单向带宽(共36*224G SERDES)分别连接到18颗NVLink Switch4,而高速铜缆互联主要应用的场景正是B200芯片与NVLink Switch的互联。此外,每颗B200均配置了CX7或CX8网卡,通过400Gb或800Gb IB网络scaleout互联,对应每台compute tray 2个OSFP 800G或1.6T端口。
图1:GB200 NVL72系统架构
资料来源:Semianalysis,研究所
NVL72的高速铜连接架构设计。NVL72使用一层NVSwitch交换架构连接了72颗B200,这主要通过背板连接器到线背板再到交换芯片的跳线完成。根据Semianalysis的分析,每个Blackwell GPU都连接到一个Paladin HD 224G连接器,每个连接器有72个差分对(对应每颗B200 900GB/s*8*2的NVLINK收发带宽),连接到背板Paladin连接器后接下来使用了SkewClear EXD Gen2电缆背板连接到Switch tray的Paladin HD背板连接器(每个连接器有144个差分对),再通过OverPass跳线电缆连接到NVSwitch芯片。
图2:GB200 NVL72 NVLINK互联网络架构
资料来源:Semianalysis,研究所
图3:NVL72 overpass和背板连接示意图
资料来源:Semianalysis,研究所
因此实际上GB200 NVL72使用了定制的高密度背板连接器和线背板模组来解决72颗B200与18颗NVLink Switch的机柜内互联,而为了解决Switch tray上PCB密集高频信号的串扰问题,还使用了OverPass近芯片跳线连接到背板。
图4:NVL72机柜背部使用了密集的线背板互联
资料来源:servethehome,研究所
图5:NVL72 NVSwitch Tray使用了OverPass跳线(图中蓝线)
资料来源:servethehome,研究所
NVL36*2的高速铜连接架构设计。对于NVL36*2的定位是满足某些机柜功率、风冷散热有限制条件的客户需求,NVL36机柜的大区别一是同样配置了9个Switch tray(18颗NVLink Switch4芯片),相当于交换容量翻倍,二是是使用了可扩展的NVLINK Switch tray,两台NVL36机柜之间通过短距ACC铜缆互联。对于线背板和交换芯片跳线,NVL36采用了与NVL72相同的设计,相应的由于GPU数量减半,线背板和OverPass使用的电缆数量也近乎减半。但由于要实现两台NVL36的互联,每套NVL36*2系统将需要额外的162根1.6T ACC电缆互联,而为了将NVLINK Switch一半的带宽连接到前面板,英伟达还使用了的Densilink跳线产品,因此NVL36*2整体上跳线的用量是较NVL72基本相当的。
图6:GB200 NVL36互联网络架构
资料来源:Semianalysis,研究所
图7:两个NVL36机柜通过柜外线ACC连接
资料来源:Semianalysis,研究所
除外,高速铜互联在AI短距离场景已有成熟经验,dojo/等均使用定制铜缆或DAC&AEC作为短距互联方案。以谷歌为例,其TPUv4服务器设计TPU和CPU板卡是分开的,使用PCIE外部线进行连接而在TPU互联域,谷歌使用的是3D torus网络架构,每颗TPUv4具有6*50GB/s ICI带宽,其中2条ICI链路在tray内通过PCB互联,3条链路使用400G DAC铜缆在机柜内与其他TPU tray互联,剩余1条链路通过400G FR4光模块连接OCS光交换机。自研芯片dojo机柜的设计则更加独树一帜,其基本芯片单元为D1芯片,25个D1芯片组成一个Training Tile,12个Training Tile组成一个服务器机柜,算力达109PFlops。为实现Training Tile之间的高速互联,特斯拉定制了通信协议,每片Tile的每一边通过10个900GB/s定制连接器和线缆组件实现9TB/s的超大带宽。
图8:在TPUv4机柜中使用铜缆进行ICI机柜内互联(图中红部分)
资料来源:《A Machine Learning Supercomputer with an Optically Reconfigurable Interconnect and Embeddings Support》,研究所
图9:Dojo training tile之间通信采用定制连接器和组件实现每边9TB/s的高速率
资料来源:Semianalysis,研究所
铜缆是AI高速高密度场景下当前通信性价比解
聚焦铜互联:铜互联主要应用于芯片间互联及柜内互联等等短距离场景,传输距离通常在10米及以下。铜互连指的是主要使用铜作为材料的电信号通信方式(因其导电导热性能好,可塑性强),因此其涵义其实包括了芯片内互联走线(在芯片制造时实现)、芯片间(chiplet)走线(通常在基板上完成)、模组间走线(在PCB上完成)、PCB板间通信(一般通过背板、连接器或铜缆完成)以及机框之间通信(一般通过铜缆或光模块)。
图10:铜互联应用场景示意图
资料来源:OIF,研究所
图11:铜连接不同场景的典型距离
资料来源:OIF,研究所
在224Gbps速率下, cable(铜缆)是SERDES LR(米级)建议的电信号通信方式。随传输速率增加,传统PCB信号衰减程度提升,采用增加层数和更换新型材料则会使成本明显提升,因此cable传输代替PCB成为有效解决方案。如图13所示,横轴代表信号频率,纵轴代表信号强度(dB负值越大衰减越严重),PCB信号(红、粉、黄)的下降斜率较cable(绿、蓝)陡峭的多。根据OIF对SERDES LR的测试数据,在224G速率下,cable可传输1米,是建议的通信手段。
图12:不同速率的SERDES-LR在cable的传输距离
资料来源:OIF,研究所
图13:PCB的高频衰减曲线较cable陡峭许多
资料来源:connectorsupplier,研究所
AI Scaleup需要怎样的通信技术?综合考虑距离、功耗、密度、串扰、成本。Scaleup指的是使用统一物理地址空间将多GPU组成一个“GPU”节点,随着大模型参数的提升,扩大Scaleup域有助于张量并行效率更高,并且简化了AI算法编程。NVLINK是GPU实现Scaleup的主要通信方式,其通过NVLINK Switch实现节点内高速交换。NVLINK Switch 3高连接8枚GPU,而NVLINK Switch 4多可扩展576个,GB200 NVL72、NVL36*2的Scaleup域为72个GPU。在8颗GPU互联时,NVLINK主要通过PCB进行intra-board通信,距离通常在1米内;而72颗GPU互联达到了intra-rack、相邻rack通信,距离通常在1米至5米,因此距离成为GB200选择铜缆互联的主要因素。除此之外,与光通信(AOC、CPO)对比,根据TheNextPlatform报告,铜缆的cost成本仅为AOC的十分之一,虽然CPO在功耗、密度、距离都更有潜在优势,但当前产业链还不成熟,其对客户机房改造、服务器设计等“潜在成本”是要高出不少的。
图14:不同通信手段功耗、成本、密度、距离对比
资料来源:TheNextPlatform,研究所
图15:不同距离的通信场景适用的通信手段
资料来源:Cadence,研究所
铜缆互联是NVL72&36机柜内、机柜间短距互联的性价比佳方案。GB200机柜compute tray与Switch tray之间的传输距离约为0.5-1米,使用了定制化的线背板模组cartridge结合高密度背板连接器来实现背板的互联,较PCB可行度更高、较光模块成本更低。而在Switch tray交换芯片到背板、前面板英伟达则使用了的OverPass、Densilink近芯片跳线方案,以避免PCB可能出现的高频信号串扰、信号衰减过快问题。在NVL36相邻机柜间,英伟达或选择有源铜缆ACC方案,较光模块成本更低、功耗更低。
GB200高速铜缆市场分析:预计2025年高速铜缆新增市场近60亿美元
我们看到目前市场主要使用两种方式测算NVL72内部线单机柜价值量,且可以相互验。
一是根据在GTC2024上的介绍,NVL72使用铜缆互联较光模块节省了6倍的成本。我们首先计算采用光模块需要的采购成本:
B200单GPU NVLINK IO带宽为1800GB/s双向,即900GB/s(相当于7200Gb/s)单向,如果采用800Gb/s多模光模块需要9*2=18只(收发各一个连接compute tray和Switch tray),NVL72需要72*18=1296只光模块。根据帕米尔研究的报告,800G多模当前的市场ASP在430美金左右,故NVL72需要的800G光模块成本为55.7万美元。与此对比,铜缆互联的成本预计在六分之一的9.3万美元左右。
二是根据高速铜缆的量价关系测算。
1)单颗B200芯片的单向IO带宽为7200Gb/s,如果采用200Gb/s的高速差分铜线收发共需要72根,故NVL72需要5184根高速差分铜线。
2)该高速铜线需要从compute tray的背板连接到Switch tray的背板(平均距离0.5-1.5米),再从Switch tray背板连接到NVLINK Switch芯片(平均距离0.5米),因此若计算端到端单根铜线的平均长度在1.5米左右。NVL72需要约7800米的铜线。
3)价格方面,Lightcounting在《High speed cables,linear drive and co-packaged optics》报告中给出的1.6T DAC和AEC 2025年的ASP分别为259美金和405美金,我们假设1.6T ACC 的ASP折中为330美金。假设1.6T ACC平均长度1.5米,由于单根ACC包括了16根200Gb/s单通道裸线,单根200Gb/s铜线每米的价格约为13.8美金。
4)以上铜线价格为组件层面,包括了连接器、结构件以及毛利润,我们假设内部线成本结构与之类似,可得到NVL72机柜内部线组件的价值约10.7万美金。且若根据距离来判断,其中背板和跳线的铜线价值量约2:1关系。
对于NVL36机柜,其包括了内部线和相邻机柜连接的1.6T ACC。主要变化为compute tray数量减半,但Switch tray数量相等。按照以上量价测算法,得到NVL36内部线铜缆长度为5184米左右,价值量约7.2万美金。
外部线ACC部分。NLV36 Switch tray包括两颗28.8Tb/s交换容量的芯片,一半带宽用于相邻机柜连接,故Switch tray前面板的IO带宽为28.8Tb/s,如果采用1.6T端口,需要18个,即2*NVL36系统需要162条1.6T ACC铜缆,其价值量约为5.3万美金。
此外,仍有短距scaleout网络使用到DAC&ACC。根据Semianalysis的测算,ACC、DAC还会用于InfiniBand网络compute tray与柜顶交换机的互联以及带外管理网络compute tray与管理交换机的互联,在NVL36*2 CX-8配置下,这些价值量合计1.02万美元。
总结:根据以上测算,NVL72机柜的高速铜缆合计11.7万美金,而NVL36机柜的价值合计10.4万美金。根据Trendforce,2025年GB200机柜合并出货有望达到6万台,其中NVL36可能达到5万台。以此为核心假设根据以上价值量测算,我们得到2025年GB200机柜的铜缆市场将达到约64亿美元。
【高速铜缆市场:使用场景不断延伸,产业链上下游涉及多环节】
高速铜缆使用场景,市场空间广阔
高速铜缆组件由线材和连接器组成。以组件形式销售背板线模组、近芯片跳线以及外部IO DAC&ACC,高速线材和连接器作为重要原材料可能选择外采或代工方式。根据招股书,高速线缆组件产品工序包括外购线材、智能裁切、电子布线、导线端头处理、与自制的连接器端接、灌封、包装处理。高速线模组作为新兴的高速铜连接产品,工艺壁垒较高,以华丰科技的产品为例,工序合计达到1000道以上,焊点平均6000个以上,每个焊点均需性测试,且位置精度控制在±0.005mm,每个工序良率在99%以上。
图16:高速线缆组件产品制造流程
资料来源:招股书,研究所
图17:金属材料、线材是2022年原材料BOM采购的重要组成部分
资料来源:招股书,研究所
分应用场景来看,铜互联应用场景主要有芯片直出跳线overpass、服务器内部线、背板互联线和机柜外部线。具体来看,高速跳线overpass可解决数据量激增及带宽更高时面临的传输问题,可实现AISC与背板、ASIC与IO接口及芯片之间的互连,芯片跳线主要包括C2B(芯片对背板)线、C2C(芯片对芯片)线、C2F(芯片对前面板)线;服务器内部线主要包括MCIO线、PCIE线及SAS线等等;机柜内高速背板互连指背板和单板之间通过裸线进行互连,机柜外部通过高速铜缆ACC连接到服务器SFP/QSFP等IO端口,再通过服务器内部跳线进行数输,或实现机柜与机柜之间的互联。
在GB200机柜里,背板线模组cartridge、NVSwitch overpass&densilink、PCIE、ACC即分别对应的是高速铜缆背板互联、芯片飞线、服务器内部线、外部IO线场景。GB200系列成为高速铜互连经典系统的使用场景,也成为大的增量市场。我们尝试分别计算高速铜互联四种场景的市场空间(组件层面):
1)高速线背板:根据Business Research报告,背板连接器市场2021年市场规模为19.4亿美元,但主要为板间高密度连接器互连方式,线背板模组将主要用于AI服务器机柜、高速框式交换机、路由器等。若按照2025年5万台NVL36+1万台NVL72机柜,参照我们上文单机柜线背板价值量测算,将新增25亿美元市场。
2)近芯片跳线:其使用有两种场景,一是在服务器、网络设备SERDES速率达到112G以上时PCB传输距离和性能不满足要求;二是某些结构紧凑的服务器、网络设备设计时用于节省PCB面积,充分利用空间。目前市场缺乏相关统计数据,参考我们上文的价值量测算,按照2025年5万台NVL36+1万台NVL72机柜,将新增21.6亿美元市场。
3)服务器内部线:广泛应用于通用服务器、AI服务器中存储、网卡、GPU卡与PCIE总线的互联。根据trendforce,2023年服务器出货量1443万台,按照平均每台服务器2路CPU,每路CPU使用一条PCIE4.0*16连接线,单跟价格200元(参考技嘉PCIE4.0*16显卡延长线)计算,2023年服务器内部线市场规模在8亿美元左右。
4)外部IO线:根据LightCounting,2023年DAC&ACC市场规模为4.4亿美元,按照上文2*NVL36需要DAC&ACC 5.3万美金,2025年5万台NVL36计算,将新增13.4亿美元市场。
图18:铜互联高速通信线类型
资料来源:安费诺,TE,samtec,山西券研究所
外部线可进一步分类为无源DAC、有源 ACC(Active Copper Cable)和 AEC(Active Electrical Cable),功耗均低于AOC。以400G为例,无源DAC使用导电铜线在两端之间直接连接,不包括有源元件,因此成本,传输距离不超过3米,主要用于系统内机架连接,功耗也;有源铜缆(ACC)在电缆内部添加了有源信号驱动器或均衡器芯片,可以补偿铜传输造成的部分损耗,因此传输距离可达DAC的2到3倍,功耗也随之增加;有源电缆 (AEC)在电缆内部包含retimer,可以在传输开始和结束时清理、去除噪声并放大信号,因此传输距离可达近10米,功耗也高于ACC,但仍低于有源光缆AOC。根据LightCounting的预测,2024年后DAC和AEC的市场增速远高于AOC,2028年AOC+DAC+AEC市场将超过25亿美元。其中由于AI集群建设对800G、1.6T有源铜缆的需求激增,2025年后800G AEC需求增长,2026年后1.6T AEC需求增长。
表1:AOC、DAC与AEC比较
资料来源:九州互联科技,山西券研究所
图19:LightCounting预测DAC和AEC市场将稳步增长
资料来源:LightCounting,山西券研究所
图20:LightCounting预测AI将给800G、1.6T AEC带来爆发式增长
资料来源:LightCounting,山西券研究所
高速铜缆线材:高速线材具有设备和工艺壁垒
从高速通信线制造环节拆分来看,1)材料处理:合金铜线经过拉丝工艺变成细铜线,其中核心原材料是高纯度铜材(主要供应商有博威合金、威兰德等),决定了电缆的导电性能,再通过电镀/化学镀银等方式形成镀银线(主要供应商有恒丰特导等);2)缘:镀银铜线经过挤塑缘、编织、挤塑护套、成圈包装等流程形成芯线(多数为线材厂商内部完成),其中护套材料根据民品/军品要求不同使用材料不同。一般来说单根芯线可由数根至十根以上不等数量的镀银铜线绞合而成,而对于高速数据通信芯线而言,通常由一对差分线组成;3)编织:芯线经由缘押出、平行对绕包、编织、挤塑护套等环节形成成品线材(主要供应商有安费诺、乐庭智联、安澜万锦、神宇股份、景弘盛、蓝原科技等),至此完成线材制作;4)组件组装:成品线材加上连接器可成为完整线束产品,即我们提到的高速铜互联组件,用于不同互联方案,主要供应商有安费诺、泰科、莫仕、立讯、兆龙、金信诺、华丰等厂商。
图21:同轴电缆制作过程
资料来源:神宇股份招股书,山西券研究所
不同环节设备和材料对芯线到线材制作有重要影响,具体来看:
1)缘芯线压出:缘材料对成品性能有大的影响,目前主要有PP、FEP、铁氟龙、FEP发泡、铁氟龙发泡材料等,对于PCIE6.0以上高速传输材料缘材料普遍使用发泡材料。对于缘工序来讲,需要严格控制的是缘外径、同心度、椭圆度以及电容等。2)平行对绕包:即将2根缘芯线及地线集合在一起,同时在外面包上一层铝箔或铜箔麦拉和一层自粘聚酯带,过程将影响线材的阻抗、延时差、衰减等;绕包工序中铝箔&铜箔的厚度和重叠率要严格控制,同时聚酯带绕包的方向应于铝箔&铜箔相反,同时对自粘聚酯带的加热温度也要控制。此外,平行绕包线弯曲性能差,还应尽量避免弯折,尽量做到伏贴和保护芯线。;3)线材编织:通过编织机在成缆芯线外面编上一层金属屏蔽网,以增强线材的屏蔽效果,过程中需对线材的收放线张力及排线等进行控制;4)线材外被压出:通过压出机在编织或成缆线材外面押上一层聚烯烃材料被覆 ,对线材加以保护,过程中需对张力及排线、押出方式等进行控制。
图22:罗森泰的高性能挤出机系列
资料来源:罗森泰官网,山西券研究所
图23:东莞冠博机电生产的细电线编织机
资料来源:冠博机电官网,山西券研究所
铜互连高速连接器:技术和专利壁垒高,市场份额集中在欧美巨头
数据中心连接器为通信连接器市场里高速成长的分支。根据bishop&associates,2022年连接器市场规模为841亿美元,其中通信为占比大的细分市场。通信连接器包括无线射频连接器、微波连接器、背板连接器、板对板连接器、线对板连接器等,主要应用在电信和数据中心两大市场。由于发达国家5G建设的阶段性放缓、传输网建设的周期性等因素,通信市场表现平缓,而以大模型为代表的AI算力建设2024年后驱动科技企业数据中心资本开支大幅提升,且主要用于AI服务器采购,数据中心成为通信连接器市场增速快的赛道。
图24:连接器市场规模
资料来源:方向电子招股书援引bishop&associates,山西券研究所
图25:2022年连接器应用领域分布
资料来源:方向电子招股书援引bishop&associates,山西券研究所
GB200高速铜连接中主要涉及到的是IO CAGE、背板连接器、近芯片连接器等。GB200机柜对于高速连接器的用量提升显著,其中800G、1.6T IO CAGE用于和光模块&ACC对插的端口,尤其是1.6T IO CAGE单通道速率提升至224Gbps,对于高频高速防串扰设计成为难点。而背板连接器、近芯片连接器目前代表性的是安费诺的Paladin、OverPass系列,此类连接器的特点是超高速信号以及大电流密集传输,pin脚密集,对于连接器制造的精度、一致性、电镀处理难度大。
图26:NVL72 NVLINK高速铜互联使用的连接器种类和数量
资料来源:Semianalysis,山西券研究所
图27:NVL36*2 NVLINK高速铜互联使用的连接器种类和数量
资料来源:Semianalysis,山西券研究所
高速高密度连接器技术、专利壁垒高,市场份额高度集中。根据华丰科技《IPO首轮问询回复意见》,通讯高速连接器的关键工序和核心环节包括磨具设计与制造、塑压成型、冲压成型、玻璃密封连接器烧结、壳体类零件机加工、接触件零件机加工、表面处理、接触件制造、零件热处理、接触簧片的自动连续塑封、自动装配和检测、模块化&无缆化产品装联等细节,核心包括成型精度、精度一致性、表面镀膜一致性、接触件使用寿命、接触件应力、热性能等等。根据中国工程咨询有限公司的《重点电子元器件研究报告(缩写版)》,在25Gbps及以上高速连接器领域,泰科、安费诺、莫仕三大美国巨头通过、相互授权专利长期处于,形成“一家独大两强相随”面。其中25Gbps连接器市场安费诺、莫仕、申泰、泰科分别占比72%、20%、3%、5%;56Gbps连接器市场安费诺、莫仕、申泰、泰科分别占比60%、28%、10%、2%。
高速铜互联组件:竞争格相对集中,国产替代具有空间
由于高速铜互联组件厂商的话语权主要集中在连接器领域,因此连接器的竞争格基本顺延到组件市场,国内厂商仍有替代空间。根据QYReasearch《高速直连铜(DAC)电缆市场研究报告2023-2029》,外部IO组件DAC,目前主要供应商包括安费诺、molex、泰科、Juniper、Volex、英伟达、泛达、博迈立铖、佳必琪、立讯等。2022 年前十强厂商占有大约 69.0%的市场份额,其中安费诺为主要供应商,份额领先;国内厂商主要包括立讯精密、兆龙互联、金信诺等。而对于高速背板领域,根据华丰科技招股书,安费诺、泰科、莫仕占据较大市场份额,国内逐渐形成了以华丰、庆虹、中航光电为主的格。对于近芯片跳线领域,我们认为安费诺在处于对领先,海外samtec、泰科,国内立讯精密、华丰科技等处于挑战者。,服务器内部线领域,竞争格相对分散,海外玩家主要是安费诺、泰科、molex、Volex、samtec,国内玩家包括立讯精密、鸿腾精密、兆龙互连、金信诺等。
高速铜连接市场有望从英伟达引领扩散到海外 UALINK 和国产配套,铜连接作为Blackwell 显著的增量产品有望“”光模块行情,2025 年市场需求或爆发增长。NVL72的意义在于引领scaleup通信技术发展,海外 UALINK 以及国内智算集群均有望跟进。今年5月底,英特尔、AMD、博通、思科、谷歌、HPE、Meta 和微软宣布建立 UALink 推广工作组,以指导数据中心AI 加速器芯片之间连接组件的发展,希望未来可以取代 NVLink 接口。UALink 1.0 规范将支持多达1024个加速器内存统一互联,虽具体实现方式仍未知,我们认为高速铜缆架构不失为成熟的解决方案。国内方面,中国移动编制的《面向超万卡集群的新型智算技术白皮书》倡议加速推进超越 8 卡的超节点形态服务器,优化 GPU 卡间互联协议实现通信效率跃升,可以期待国内AI大芯片在 scaleup 互联技术也在酝酿更大的动作。以华为为例,其2022 年底推出的“天成”多样算力平台旨在设计更高的算力密度,超节点形态服务器设计将是下一步工作重点。
图28:UALINK 拓展通用 scaleup 协议
资料来源:云,山西券研究所
图29:华为“天成”机柜级算力平台产品
资料来源:华为,山西券研究所
【投资逻辑与建议关注】
聚焦英伟达上游配套,关注国产方案
投资角度来看,国内公司主要聚焦于英伟达上游配件供应,海外连接器巨头配套:高速裸线、CAGE代工将受益于产能扩张和价值量提升。由于与英伟达的联合研发以及对于核心专利的掌握,GB200高速铜连接前期价值量或将主要集中于以安费诺为代表的连接器巨头厂商。安费诺成立于1932年,是大连接器和线缆组件制造商之一,公司总部位于美国康涅狄格州,并在多地设有超过100家子公司及办事处,产品涵盖线缆及连接器等全面组件,下游应用到工业、消费电子、通信等多领域。根据2023年年报,公司用于数据中心占比约为19%,出货地区主要为北美地区。
图30:安费诺2023年收入下游主要领域
资料来源:安费诺2023年年报,山西券研究所
图31:安费诺2023年收入出货地区
资料来源:安费诺2023年年报,山西券研究所
针对GB200集群,国内集中了安费诺大的信息通信产品线配套产能,其对于224G高速线、cage结构件等高速产品配套需求或增加,同时对于中低端产品线的产能外包需求也将外溢。安费诺国内合作伙伴包括乐庭智联(沃尔核材)、神宇股份、鼎通科技、奕东科技等,以沃尔核材为例,根据2024年7月24日投资者关系活动记录表披露,高速通信线订单需求在不断增长,已下单采购几十台绕包机和多台芯线机以进一步满足产能需求,可预见未来由产能提升和产品价值量提升带来的收入增长。
图32:安费诺Spectra-Strip 224G高速线与各种高密度连接器组成了面向数据中心的铜连接解决方案
资料来源:《Amphenol OverPass》,山西券研究所
产业链公司简介
从产品应用领域及与下游客户合作来看,产业链相关推荐公司主要包括线材及连接器相关厂商,包括立讯精密,神宇股份,沃尔核材,新亚电子,鼎通股份、兆龙互联、华丰科技等。
立讯精密:拥有高速铜连接全套解决方案。公司在数据中心通信互联方面产品主要包括电连接(连接器及连接器模组,线缆及线缆模组),光联接(AOC,光模块,光跳线等),以及热管理和电源等。根据公司2024年4月26日投资者关系活动记录表披露,公司可为英伟达NVL72提供约 209 万元的解决方案,包含电连接、光连接、电源管理、 散热等产品,后续有望受益于英伟达高速铜连接组件供应商的拓展以及UALINK成员、国产AI服务器等其他客户的导入。2023年,立讯精密营收2319亿元,其中通讯互联产品及精密组件营收145亿元,高速铜连接将成为立讯通信业务有力增长引擎。
图33:立讯高速铜连接产品
资料来源:立讯精密官网,山西券研究所
立讯精密的子公司汇聚科技专注铜缆和光缆组件产品并切入服务器代工。立讯精密于2022年上半年完成对汇聚科技的,汇聚科技拥有超30年行业经验,以定制电线互联方案起家,目前供应各种铜缆和光缆电线组件、数字电线产品及服务器。其服务器业务于2022年以JDM/ODM模式切入,根据品牌客户的需求深度定制,有望充分利用公司在铜缆和光缆组件的设计制造优势为服务器客户提供差异化解决方案。根据汇聚科技2023年年报,自2023年3月31日至12月31日的会计年度期间收入为48亿港币,电线组件(包括数据中心、电讯、医疗设备、工业设备、汽车)、数字电线(包括网络电线、特种线)以及服务器业务分别占比35.8%、18.0%、46.2%。
风险提示:数据通信组件客户开拓不及预期、224G高端组件产品量产进度不及预期、汇率波动风险、客户相对集中风险。
图34:汇聚科技电信与数据通信连接方案
资料来源:汇聚科技官网,山西券研究所
图35:汇聚科技汽车线束连接方案
资料来源:汇聚科技官网,山西券研究所
沃尔核材:子公司乐庭智联是国内高速线材领军者。公司主营高分子核辐射改性新材料及系列电子、电力、电线产品,其中电线产品主要由子公司乐庭智联经营,包括高速通信线、汽车线、工业线及消费电子线等,为直接线材产品。公司与安费诺、莫仕等头部客户建立了长期稳定合作,多款单通道224G的高速通信线已通过客户测试进入小批量交付阶段。在产能方面,乐庭拥有绕包机140多台,芯线机近20台,仍有几十台绕包机和多台芯线机已订购。外部IO线方面,公司正配合客户进行1.6T高速线产品打样。我们认为公司在高速通信线领域技术储备充分、产能领先,有望充分受益于大客户订单爆发。
风险提示:上游原材料价格上涨公司未做好应对导致毛利率下滑风险,高速通信线产能扩张不及预期导致订单丢失风险,高速通信线良率爬坡不及预期风险,新能源汽车基础设施投资不及预期风险。
图36:乐庭智联QSFP高速电线系列
资料来源:乐庭电线官网,山西券研究所
图37:沃尔核材电线电缆业务近十年收入毛利率变化
资料来源:wind,山西券研究所
神宇股份:专注同轴电缆产品,高速线材异军突起。公司从事高频射频同轴电缆产品生产,主要产品为射频同轴电缆、射频连接器和组件,包括细微射频同轴电缆、细射频同轴电缆、半柔半刚射频同轴电缆、稳相微波射频同轴电缆、军标系列射频同轴电缆等多种产品。公司在智能手机、笔记本等消费电子市场已具备较高的市场份额,在高速数据中心领域已形成定制化、特化产品系列,取得多家国内外重要客户批量供货。公司拥有定制化挤出机、编织机、横卷机等充足产能,目前在手订单良好,2024Q1营收同比增长33.3%,将持续推进新产品研发和量产。
风险提示:客户相对集中风险,铜等原材料价格上涨降低毛利率风险,射频同轴电缆市场竞争加剧导致收入下滑风险,高速通信线人才流失或短缺的风险。
图38:神宇股份产品覆盖通信、消费电子、航空航天、汽车、医疗多领域
资料来源:神宇股份官网,山西券研究所
新亚电子:主要聚焦服务器内部线,安费诺高频高速PCIE线材主要供应商。公司是精细电子线材厂商,主营线材产品涉及消费电子、工业控制、汽车电子、新能源、通信及数据中心等。在高频高速数据线材,公司主要产品包括PCIe4.0/5.0/6.0等,主要用于AI人工智能服务器,向美国安费诺(直接客户为厦门安费诺电子装配有限公司)等客户供货,终端应用客户包括戴尔、惠普、浪潮、谷歌、亚马逊、微软、甲骨文、中科曙光、新华三等服务器制造商。2023年公司营收31.9亿元,通信线缆及数据材料营收14.7亿元,近几年高频高速线材的营收平均在7000万元左右,目前根据客户指引稳步扩产。
风险提示:铜材等原材料价格波动风险,整合风险和对于少数股权的经营管理风险,商誉减值风险,消费电子和通信领域线材竞争激烈导致毛利率下滑风险。
图39:新亚电子下游客户
资料来源:公司招股说明书,山西券研究所
图40:新亚电子用于服务器的SATA线产品
资料来源:新亚电子官网,山西券研究所
鼎通科技:通讯、汽车双轮驱动,在数据中心领域主要供应高速IO壳体以及背板连接器组件。公司高速通讯连接器及组件主要包括高速背板连接器组件和IO连接器组件,形态为精密结构件和壳体(CAGE)等。在通讯领域,公司与安费诺、莫仕、泰科、中航光电等建立了长期稳固合作关系,其QSFP-DD 112G/OSFP-DD/OSFP系列不断加大与客户合作。汽车连接器及其组件主要供应控制系统连接器、高压互锁连接器、线束连接器、高压连接器、电控连接器等,不断加深与比亚迪、长安汽车、南都电源、蜂巢能源、富奥汽车、罗森博格等客户合作。2023年,公司营收6.1亿元,其中通讯连接器、汽车连接器分别实现3.5亿元、2.1亿元。
风险提示:铜材等原材料成本上涨导致毛利率下行风险,市场开拓不及预期导致新增产能消化不足风险,高速通讯连接器新料号导入节奏不及预期风险,汽车行业增速下滑风险。
图41:鼎通科技通讯连接器组件
资料来源:鼎通科技招股书,山西券研究所
兆龙互联:国内数据通信组件和布线领先企业。公司从事数字通信电缆行业,产品包括数据电缆及布线(覆盖从5e到8类的数据电缆)、电缆(包括高速传输电缆、工业数字通信电缆)以及连接产品(包括数据电缆组件、高速电缆组件、工业电缆组件)。在高速通信领域,公司的高速传输电缆用于交换机与服务器集群设备之间、服务器内部的高速平行传输对称电缆,目前已出货单通道112Gb/s的产品。公司致力于将电缆产品向下游延伸至组件,其高速电缆组件拥有高速电缆、PCBA、线端连接器整体制造能力,已实现QSFP-DD 800、OSFP 800等高端DAC/ACC外部IO组件的出货。2023年,公司营收15.6亿元,以数据电缆收入为主,营收12.3亿元,其次连接产品、电缆分别营收1.2亿、1.2亿元。
风险提示:主要原材料价格波动风险,海外投资风险,汇率波动风险,高速电缆组件市场拓展不及预期风险。
图42:兆龙互连高速互连产品
资料来源:兆龙互连2023年年报,山西券研究所
华丰科技:高速背板连接器国产替代先锋,受益于国产算力建设。公司是国有控股的核心骨干高新技术企业,经过改制解决了历史包袱、实现了市场化的经营管理和员工激励。公司聚焦在防务类、通讯类、工业类三大连接器领域,2023年营收8.9亿元,连接器、系统互连产品、组件分别营收5.1亿、2.0亿、1.6亿元。高速线模组有望成为公司未来几年重要引擎,作为国产替代主要承研和制造单位,公司解决了模组生产中的高速连接器、微小零件激光焊接、电阻焊接以及焊接性技术难题,目前已投资建设高速线模组6条产线,并于7月开始进行批量生产交付。公司的高速线模组产品包括背板高速线模组、IO高速线模组、板内CTC高速线模组以及板间BTB等主流架构产品,与海外巨头安费诺等完整对标。目前112G高速背板产品已批量发货,224G产品已达到样品试制合格状态,还实现了服务器液冷cable tray研发以及200针级双LGA IC Socket国产替代。
风险提示:主要客户相对集中的风险,专利申请无效和侵权纠纷风险,军工业务受行业波动订单恢复不及预期风险,高速背板竞争格恶化风险,主要原材料价格上涨的风险。
图43:华丰科技通讯连接器产品
资料来源:华丰科技招股书,山西券研究所
【风险提示】
1)对于高速铜缆价值量预期过于乐观风险。英伟达GB200项目是224G高速铜缆产业界投入大批量生产的产品,目前产业链多处于验或小批量出货阶段。高速铜缆的单机柜价值量、市场空间取决于供应商报价、安费诺毛利率策略、英伟达成本管控等多方面因素,本报告的测算可能过于乐观。
2)GB200机柜量产进度延后导致相关公司订单落地、业绩释放不及预期。GB200产业链涉及到高端制程代工、COWOS封装、HBM3e芯片、光模块、PCB、高速铜缆等诸多环节。任一环节出现良率、产能爬坡瓶颈均会影响GB200机柜量产节奏,从而导致铜连接相关公司业绩释放不及预期。
3)相关公司设备或良率瓶颈导致产能释放不及预期风险。224G高速铜缆生产需要的设备包括挤出机、绕包机及相关测试机台等,行业短时间内爆发可能导致设备交期延长进而导致相关公司产能扩张进度不及预期,从而有订单丢失或份额不及预期风险。
4)原材料成本上涨、良率低导致毛利率不及预期风险。高速铜缆企业的毛利率取决于订单价格、上游铜材、屏蔽缘材料、设备折旧、人员工资等诸多因素,倘若原材料成本上涨超预期或生产良率较低将导致BOM成本、制造费用等占比超出预期,从而导致盈利能力下滑。
5)竞争格恶化风险。首先224G高速线缆组件属高毛利产品,下游连接器巨头若扩产充分可能增加内部产能配套比例从而导致高速线材采购量下降;此外,若更多的企业掌握高速铜缆生产工艺和产能储备,下游客户的选择可能更加多元,高速铜缆企业议价能力相应下降,从而导致订单价格大幅下滑,产生营收增速放缓、毛利率下滑等风险。
6)技术路线不确定风险。本文指出,在AI Scaleup互联中可选通信技术包括PCB、铜缆、AOC、OIO等,当前铜缆在通信性能和方案成本上相对折中为佳方案。随着互联距离从机柜内拓展到机柜间以及通信带宽的进一步增长,光通信可能成为在性能上的唯一解决方案;且随着OIO、CPO等光电集成封装技术成熟,光通信短距互联成本有望进一步下降,铜互联在某些场景使用价值可能被光通信所取代。
对称电缆:在理想条件下,一个回路由两个相同的导体组成。3.同轴电缆:同一轴线上的内导体和外导体形成回路,外导体环绕内导体,两导体缘。
二、应用场合分类
1.长距离电缆:传输距离长,一般重复使用。大部分直接埋在地下,少数安装在架空或管道内。
2.本地电缆:电缆中的电线是“成对”的,有很多对。一般安装在管道内,少量本地电缆附在建筑物上或安装在架空。