AI超节点驱动交换芯片二次成长,国产替代加速

  • 来源:华泰证券
  • 发布时间:2026/05/23
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科技行业专题研究:交换芯片,AI超节点驱动二次成长.pdf

本报告深入分析了AI超节点驱动下交换芯片行业的二次成长机遇。交换芯片作为数据中心互联的核心组件,占交换机成本30%以上,其性能直接决定算力集群的通信效率。在需求侧,AI算力训推共振推动集群规模向万卡及以上扩张。Scaleout场景下,集群规模扩张与容量/带宽升级构成增长动能,交换芯片向更大容量、更高端口速率演进。Scaleup场景下,超节点架构通过多卡协同强化单节点算力,对高带宽、低时延提出更高要求,且国产超节点中交换芯片配比高于海外,成为核心增量环节。预计2028年国产Scaleout交换芯片市场空间达113亿元,CAGR为60%;Scaleup市场空间达129亿元,CAGR为212%。在供...

交换芯片:AI算力网络的核心基石

交换芯片作为数据中心互联的核心组件,承担着数据交换和报文转发的关键职能,在交换机整体成本中占比超过30%。随着人工智能大模型参数规模向十万亿级迈进,分布式并行计算的通信复杂度显著提升,对网络的确定性时延、吞吐带宽及无损传输能力提出了更为严苛的要求。交换芯片的性能直接决定了交换机的带宽、端口速率和时延,是保障算力集群高效运行的关键器件。从内部构造来看,高性能交换芯片主要由物理与高速接口层、共享缓存区以及数据处理与转发引擎区构成,需应对AI分布式训练中极易产生的瞬时突发流量,实现网络无损传输。

需求侧:Scale out与Scale up双重驱动

AI算力训推共振推动算力集群规模扩张,带动交换芯片需求增长。在Scale out(横向拓展)场景下,随着集群规模向万卡、十万卡级别延伸,传统数据中心网络架构加速向扁平化的Leaf-Spine架构演进,算力节点增加直接带动交换机及其芯片出货量放量。同时,AI分布式训练产生的海量“东西向流量”倒逼交换芯片规格快速迭代,交换容量持续扩大,端口速率向1.6T升级。

在Scale up(纵向拓展)场景下,超节点架构成为国产算力追赶海外算力的重要路径。超节点通过多卡协同强化单节点计算能力,机柜内部GPU数量大幅增加,且GPU之间的互联带宽更高、延迟更低。相比Scale out,Scale up对交换芯片的配比要求更高,例如国产超节点中交换芯片与GPU的比例可能高于海外同类产品。这种架构差异使得Scale up成为交换芯片需求的核心增量环节,预计未来将催生大量高端交换芯片需求。

供给侧:国产替代空间广阔,技术差距逐步缩小

全球交换芯片市场高度集中,博通、Marvell和思科等海外巨头占据主导地位。然而,国内厂商正加速技术追赶,部分高端产品已落地应用并实现较好性能。在政策支持和供应链安全考量下,交换芯片国产化率有望加速提升。不同客户类型的国产化节奏存在差异:政企与信创客户对供应链安全要求高,国产化推进较快;运营商客户通过开放标准和生态联盟加速国产芯片落地;互联网厂商在Scale up领域因需深度底层适配,国产厂商凭借本土化优势有望更快获得市场份额。

市场空间与投资建议

预计2028年国产Scale out交换芯片市场空间有望达到113亿元,26-28年复合年均增长率为60%;国产Scale up交换芯片市场规模有望达到129亿元,同期复合年均增长率高达212%。建议关注海外龙头厂商的前沿技术进展,同时重点关注国内技术领先的自研芯片商,如盛科通信、中兴通讯等,这些企业在高端芯片研发和生态建设方面具备显著优势。

编辑:流星雨
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