中信证券：AI爆发叠加国产突破，交换芯片大有可为

　　通信|AI爆发叠加国产突破，交换芯片大有可为

　　来源：中信证券研究

　　文|黄亚元

　　以ChatGPT等大模型为代表的AI浪潮驱动全球算力需求爆发，交换机作为大模型训练集群中的核心网络设备，其性能决定训练集群的效率、规模和稳定性。交换芯片是交换机的核心部件，承担数据包转发功能，行业壁垒较高。交换芯片长期被博通、Marvell、思科等海外巨头垄断，但随着数字经济政策持续落地、AI加速爆发、国产化不断推进，本土厂商有望加速突破，进一步抢占以太网交换芯片的市场份额，建议关注交换芯片国产替代机遇。

　　▍交换芯片详解：交换机核心部件，技术壁垒高筑，市场空间有望突破400亿。

　　交换机通过在网络节点间转发数据包实现信号的交换，是数字经济的核心底座。交换芯片作为交换机的核心部件，直接决定整机交换容量和端口速率等。交换芯片技术壁垒高，主要难点包括高性能交换芯片架构设计、高密度端口设计等，当前交换芯片最高转发速率达51.2T。我们估算交换芯片价值量在交换机中的占比为10%~15%，是交换机内部价值量占比最高的元器件。2020年全球交换芯片市场规模约368亿元，预计2025年将达到434亿元，CAGR约为11%，其中预计商用交换芯片占比从50%小幅提升至55%；中国交换芯片市场2020年约为125亿元，预计2025年将达到225亿元，CAGR约13%。

　　▍竞争格局：海外龙头主导，国产份额提升。

　　交换芯片为技术密集型行业，壁垒较高，根据各公司***，海外龙头博通、Marvell、思科、英伟达等巨头产品线全面领先，均已推出交换容量51.2T、最高单端口速率800G系列产品，占据90%以上全球市场份额，中国商用交换芯片市场中自给率约5%。目前国产商用交换芯片龙头盛科通信在研产品Arctic系列交换容量最高达到25.6Tbps，有望对标行业龙头，我们估算其国内市占率从2020年的1.6%提升至2022年的5%。

　　▍行业趋势：AI驱动高性能网络升级，向高速率、低延时发展，国产替代加速。

　　1）AI对高性能网络提出更高要求，高速率交换芯片逐渐成为主流。千亿参数大模型的分布式训练依赖高速率、低延时的交换网络。RDMA技术凭借绕过操作系统内核，让一台主机可以直接访问另外一台主机内存的能力，成为降低多机多卡间端到端通信时延的关键技术。当前，实现RDMA的方式主要靠InfiniBand（英伟达主导）和RoCEv2（以太网交换芯片龙头主导）两种，两种技术方案均对高速率交换芯片提出更高要求。当前，交换芯片最高转发速率达51.2T，支持64个800G速率端口，我们预计高速率交换芯片占比将持续提升。

　　2）“UEC”成立，多家巨头拥抱开放式以太网。2023年7月，超以太网联盟（UEC）正式成立，旨在超越现有的以太网功能，更好地满足HPC和AI分布式计算的高带宽和低延迟需求。联盟成员Intel、Oracle、AMD等多个巨头坚定看好以太网方案。

　　3）本土厂商有望进一步抢占以太网交换芯片的市场份额，加速国产替代。国内交换机整机厂商及交换芯片供应商均***用以太网方案，技术路线契合；且国内交换机市场由本土厂商主导，根据IDC的数据，华为、新华三、锐捷网络合计市占率约83%，在全球供应链新形势下芯片国产替代有望加强，而核心网络芯片国产率不足20%，整机厂商有望加快导入本土交换芯片。

　　▍风险因素：

　　AI发展不及预期；国内新型基础建设不及预期及数字经济政策落地不及预期的风险；交换芯片技术发展不及预期；市场竞争加剧的风险；流量增长不及预期；下游云厂商、运营商等客户资本开支不及预期。

　　▍投资策略：

　　以ChatGPT等大模型为代表的AI浪潮驱动全球算力需求爆发，交换机作为大模型训练集群中的核心网络设备，其性能决定训练集群的效率、规模和稳定性。交换芯片是交换机的核心部件，承担数据包转发功能，行业壁垒较高。交换芯片长期被博通、Marvell、思科等海外巨头垄断，但随着数字经济政策持续落地、AI加速爆发、国产化不断推进，本土厂商有望加速突破，进一步抢占以太网交换芯片的市场份额，建议关注交换芯片国产替代机遇。