2024年迈威尔科技研究报告：以太网通信芯片全面布局，受益AI以太网组网趋势

一、转型数据中心，受益数据中心速率全面提升

1.1 数据中心速率升级趋势确定，公司高速连接产品布局全面

公司早期依靠磁盘芯片、存储主控芯片、手机 SoC 芯片获得较高速增长，随后手机芯片在 与高通、联发科的竞争当中逐渐丧失优势，导致公司陷入困境。2016 年开始，公司持续推 动业务转型，从消费电子向数据中心发展，通过一系列并购获得了光模块 DSP、交换芯片、 以太网 PHY 芯片等较完整的数据中心高速连接产品线。同时公司逐渐剥离竞争力较低的业 务，将多媒体业务、移动通信业务（手机基带、SoC 芯片）、无线连接业务（WiFi、蓝牙芯 片等）出售给其他公司。

根据下游应用不同，目前公司营收分为数据中心、运营商基础设施、企业网、消费电子、 汽车/工业等领域。公司将数据中心业务作为重点发力，通过并购获得数据中心各类产品 线，数据中心、运营商基础设施、企业网等高速通信相关业务营收占比持续提升，目前已 经成为公司营收增长的最主要动力，消费电子营收占比逐步下降。20 财年（2019.2~2020.1） 公司消费电子营收占比为 31.34%，23 财年下滑至 11.72%。24 财年（2023.2~2024.1）前 三季度，公司营收主要来自网络通信领域，数据中心、运营商基础设施、企业网营收占比 分别为 35.56%、21.61%、23.61%。

公司目前具备了较为齐全的网络通信产品线，在数据中心当中包括以太网交换芯片、以太 网 PHY 芯片、光模块 DSP 芯片等，在数据中心速率升级大背景下，有望充分受益。随着 8K、5G、IoT、大数据、AI 等系列技术的发展，数据量迎来了爆发式增长。根据 IDC 的数 据，2022 年全球数据量已经达到 103.66ZB，预计 2024 年有望达到 153.52ZB，而 2027 年 预计达到 284.30ZB。 为了应对快速增长的数据量，云厂商数据中心传输速率不断升级。目前北美云厂商的云计 算数据中心传输速率如亚马逊、微软已经达到 400G 规模，而 Meta 大部分云计算数据中心 的传输速率还是 200G。另外随着生成式 AI 发展，对于低延时、高速率的数据传输有了更 高要求，因此当下北美主要云厂商的 AI 数据中心速率也向 800G 开始迭代。

数据中心速率升级将提升公司产品单价，同时高速率产品的竞争格局更加良好。 以太网 PHY 芯片承担了将线缆上的模拟信号和设备上层数字信号相互转换的职能，以此实 现以太网网络中各个设备通信的目的，PHY 芯片系以太网通信中不可或缺的组成部分，目 前仅少数厂商能够大批量供应多速率、多端口的以太网 PHY 芯片。以太网 PHY 芯片目前能 够实现 5G/10G 速率量产的厂商仅公司与博通，而瑞昱、德州仪器等厂商目前最高只支持 2.5G 速率产品，面向消费以及工业类市场，但在数据中心当中份额较低。

受益于数据中心速率提升以及数据中心继续建设，以太网交换芯片市场有望继续增长。根 据 Lightcounting 预测 24 年全球以太网交换芯片市场约为 20 亿美元，预计 23~28 年 CAGR 为 14%，预计 28 年全球以太网交换芯片市场超过 35 亿美元。从竞争格局来看，目前公司 与博通是主要玩家。根据盛科通信招股说明书，2020 年国内商用万兆以上以太网交换芯 片市场当中，博通销售额市占率为 73.1%，公司市销售额占率为 15.3%。另外在高速交换 机市场当中，当前全球能够量产 51.2T 以太网交换芯片的厂商主要是博通、公司与思科， 其中思科产品主要是自供使用，且思科在高速交换机市场市占率目前被较低，对于其他交 换机芯片厂商销售的 51.2T 的产品仅公司和博通。

公司是光模块 DSP 主要厂商，有望受益 AI 以及数据中心数据提升带来的 800G、1.6T 光模 块放量。高速率光模块 DSP 具备较强的技术壁垒，除了先进制程的硬件设计以外，还需要 较强算法能力，对信号进行处理。同时市场具备较高的客户壁垒。DSP 主要任务在于对光 模块 DSP 是光模块当中的主要芯片之一，对稳定性有较高需求，终端云厂商选择新供应商 的意愿较低，且测试时间长。DSP 主要任务是对信号进行采样、量化，将模拟信号转化为 数字信号，去除光链路的色散，完成载波频偏估计，载波相位恢复等功能。

公司是光模块 DSP 龙头厂商。目前 800G 光模块 DSP 主要厂商为公司与博通，400G 光模块 DSP 主要厂商为公司与博通，Credo 有部分 400G 光模块 DSP 出货。受益云计算速率升级， 以及 AI 带动的 800G 光模块快速放量，数通光模块市场规模快速提升。根据北美光模块头 部厂商 Coherent 测算，2023 年全球数通光模块市场约 50 亿美元，24 年将达到约 80 亿美 元。今年 1.6T 光模块有望实现出货，带动公司 DSP 业务继续增长。根据 Coherent FY24Q2 （2023.10~2023.12）业绩会，Coherent 预计在 FY25（2024.7~2025.6）实现 1.6T 光模块 的商业化发布。Coherent 预计到 2028 年 800G 及更高速率数通光模块市场占比将超过 65%。

1.2 AMD、云厂商自研芯片带动 AI 以太网组网机会，公司设计服务有望成为全新增长动 力

以太网是 IEEE 电气电子工程师协会制订的一种有线局域网通讯协议，应用于不同设备之 间的通信传输，具备技术成熟、高度标准化、带宽高以及低成本等诸多优势，是当今世界 应用最普遍的局域网技术。在数据中心当中，以太网一般用于云计算领域。 目前 AI 网络主要基于 Infiniband 协议，但 Infiniband 相较以太网价格更高，对于英伟 达的依赖度较高，同时以太网具备长期在大型数据中心以及远距离传输的部署经验，为了 成本以及供应链安全考虑，目前国外厂商也在探索以太网 AI 网络。 23 年 7 月 UEC（超以太网联盟成立），创始厂商包括芯片厂商英特尔、AMD、博通，设备厂 商 Arista、思科，以及云厂商微软、Meta 等。UEC 的目标是超越现有的以太网功能，例 如远程直接内存访问 ( RDMA ) 和融合以太网 RDMA (RoCE)，提供针对高性能计算和人 工智能进行优化的高性能、分布式和无损传输层，将在 AI 领域与 InfiniBand 展开竞争。 23 年 11 月，公司也加入了超以太网联盟。

2023 年 AI 芯片出货主要以英伟达产品为主，英伟达产品主要采用 Infiniband 通信协议， 配套的交换芯片、交换机等通信连接产品为英伟达所收购的 Mellanox 所提供，以太网相 关厂商难以切入 AI 市场。2023 年 12 月 AMD 正式推出 MI300，MI300X 较 H100 在算力、单 卡显存带宽、单卡显存容量上都具备一定优势，与英伟达形成差异化竞争，同时受益 AI 算力旺盛需求，AMD 产品有望加速放量。

2024 年随着 AMD 产品以及云厂商自研 AI 芯片逐渐进入放量期，以太网相关厂商将迎来切 入 AI 市场的机会。目前 AMD 对标英伟达 H 系列 AI 芯片的产品 MI300 已经发布并且量产， 根据 AMD 23Q4 业绩会，AMD 预计 24 年 MI300 销售额将超过 35 亿美元，较 23Q3 业绩会的 20 亿美元指引有较大提升，且 AMD 实际供应链可以支持销售额高于该指引。目前 MI300 客 户包括 Meta、微软、Oracle 等。同时 AMD 的 MI300 23Q4 以及 24Q1 的销售额也较 23Q3 时 指引有较大增长。

英特尔目前也已经发布了对标英伟达 A 系列 AI 芯片的 Gaudi2，预计 24 年下半年将发布 对标 H 系列 AI 芯片的 Gaudi3。云厂商自研芯片当中，谷歌 TPU 目前已经开始用于自身模 型训练。微软、亚马逊也都已经发布自研 AI 芯片。长期看，由于 AI 推理对算力的要求较 训练降低，未来随着 AI 应用的铺开，非英伟达 AI 芯片在推理端将具备较大的市场空间， 带动以太网在 AI 组网当中的应用。

AI 网络有高带宽、低延时的需求，因此通常采用胖树架构的网络拓扑结构，需要更多的服 务器、交换机之间连接。根据康奈尔大学测算，在胖树架构当中，假设系统有 k 个服务器 单元，每个单元数量如果为(k/2)^2 个，每个单元对应的边缘层与聚合层将总共需要 k 个 交换机，核心层另外需要（k/2）^2 个交换机。假设单个集群有 1.6 万台服务器，即 k=40， 则对应交换机数量为 k*k+(k/2)^2=2000 个，服务器与交换机比例为 8:1。 根据 TrendForce 预测，2024 年全球 AI 服务器（包含训练与推理服务器）将超过 160 万 台，年成长率达 40%，而后续预期 CSP 也将会更积极投入。AI 服务器出货高速增长，以及 AMD、云厂商自研 AI 芯片等非英伟达产品市占率逐渐提升，有望带动以太网在 AI 网络当 中的应用，公司以太网各类通信芯片产品线齐全，作为行业领先厂商之一有望充分受益。

2017 年公司收购 Cavium 后获得了 Arm 架构处理器的设计能力，2019 年 收 购 GlobalFoundries 旗下的 ASIC 业务 Avera Semiconductor 获得了较强的客户定制设计的 能力。目前公司具备较强 ASIC 芯片设计服务能力，有望获得云厂商 AI 芯片的设计服务案 子，拉动公司 AI 相关营收增长。由于云厂商自身芯片设计经验较为有限，在开发自研芯 片时，需要依赖设计服务公司，芯片定制的需求持续增长。公司除了具备大量基础 IP 如 112G SerDes、PCIe Gen6、CXL 3.0 SerDes 等可以协助芯片设计以外，也具备先进封装 相关技术，以及 Arm 处理器的设计能力，目前可以提供 3~14nm 各节点的定制化 ASIC 设计 服务。

由于供应链安全以及成本考量，目前云厂商定制 ASIC 需求旺盛，根据公司 23 年 12 月公 开电话会，公司已经获得了一定数量的云厂商定制芯片的需求，其中有两个 AI 相关的定 制芯片将在 24 年贡献较强的营收增长，拉动公司数据中心业务营收。当前主要承接云厂 商设计服务需求的为博通以及世芯，博通未单独披露芯片定制业务的营收，世芯则受益云 厂商定制芯片高需求，营收快速增长。世芯 2023 年合计营收达到 304.80 亿新台币，同比 增长 120.87%，营收拉动主要来自北美客户定制 AI 芯片加速出货，2022 年世芯北美客户 营收占比仅 39%，23 年前三季度营收占比已经提升至 61%，7nm 及更先进制程芯片定制的 营收占比也快速提升，23 年前三季度已经达到 88%。

我们认为，随着 AI 算力的需求持续提升，对于先进制程的依赖将持续增强。先进制程芯 片研发费用较成熟制程大幅增长，具备较高的技术壁垒与资金壁垒，根据麦肯锡测算，5nm 芯片的研发成本在 5.4 亿美元左右，而 7nm 芯片研发成本在 3.0 亿美元左右。另外 AI 芯 片对于高速互联、先进封装要求较高，技术壁垒进一步提升。因此我们认为，未来云厂商 定制芯片的技术壁垒与资金壁垒将不断提升，行业集中度有望提升。公司作为通信芯片领 先厂商之一，具备大量的基础 IP 以及高速互联、先进封装的技术积累，同时具备较多先 进制程芯片的设计以及量产经验，有望充分受益。

1.3 数据中心库存去化基本结束，产品出货有望恢复正常

通过跟踪主要服务器 OEM 厂商以及交换机厂商库存情况，我们认为当前主要服务器 OEM 厂 商原材料库存已经基本去化完成，上游芯片厂商未来出货有望恢复正常。 目前服务器 OEM 库存周转天数仍然处于较高位置，但原材料库存绝对值已经基本正常。我 们选取全球主要服务器 OEM 厂商：戴尔、广达、纬创、华硕、超微电脑库存进行分析。22 年一季度时，以上厂商原材料库存达到最高点为 180.68 亿美元，随后随着库存去化持续 下降，截至 23 年三季度，原材料库存已经下降到 79.39 亿美元，达到 20 年水平。

交换机主要厂商 Arista、思科库存周转水位仍然较高，但营收保持增长。Arista 目前库 存周转天数处于较高水平，截至 23 年三季度，Arista 库存周转天数为 249 天，较 19、20 年时 130 天左右的水平有较大差距。截至 23 年三季度，思科库存周转天数为 52 天，较 19、20 年时 30 天左右的周转天数也较高。但从营收端来看，Arista 与思科营收处于增长 状态，其中 Arista 由于在高速交换机市场具有更高市占率，增速更加明显。23 年前三季 度 Arista 营收同比增长 39.09%，思科营收同比增长 12.32%。

考虑到数据中心服务器 OEM 厂商虽然库存周转天数仍然处于高位，且服务器需求仍然是弱 复苏状态，但目前原材料库存绝对值已经回到 20 年水平，因此未来拉货将回归正常。而 交换机 OEM 厂商虽然库存周转天数仍然较高，但是营收端持续保持增长。因此我们认为传 统数据中心终端厂商拉货将逐渐正常化，带动公司用于传统云计算的产品需求重振。

二、以太网车载应用趋势明确，整合所收购对象有望熨平周期

2.1 汽车智能化驱动车载以太网渗透率提升

车载网络多年发展至今已形成以 CAN 总线为主流，多种总线技术并存的解决方案。但随着 近年来汽车电子化浪潮的快速发展，汽车内部电子电气元器件的数量和复杂度大幅提升， 单辆车 ECU 数量已逐渐从 20-30 个发展到 100 多个，部分车辆线束长度已高达 2.5 英里， E/E 架构已经不能满足汽车智能化时代的发展需求，故而车载网络转向域控制和集中控 制的趋势越来越明显，总线也需要往高带宽方向发展。

目前博世、采埃孚等纷纷提出下一代网络架构，特斯拉在 Model 3 和 Model Y 中已采用域 控制结构。架构的改变和自动驾驶传感器带来的大量数据处理需求，都使得带宽成为下一 代汽车网络技术的关键。与传统的车载网络不同，车载以太网可以提供带宽密集型应用所 需的更高数据传输能力，同时其技术优势可以很好地满足汽车高可靠性、低电磁辐射、低 功耗、带宽分配、低延迟、轻量化等方面的要求，将成为下一代汽车网络的关键技术。

目前汽车电子库存处于去化状态，但车载以太网目前渗透率较低，受库存去化影响较小， 仍然具备渗透率提升逻辑。且公司车载、工业类营收占比较低，考虑低基数影响，仍然有 望保持增长。根据 21 年 10 月公司投资者交流日公开材料，公司测算全球 21 年车载以太 网端口为 4.24 亿个，预计 2025 年达到 11.85 亿个。公司在车载以太网具备较强技术实 力，根据 21 年 10 月公司投资者交流日公开材料，公司是全球第一家实现 1G 车载以太网 PHY 芯片以及 10G 车载以太网 PHY 芯片的公司。我们认为公司作为车载以太网领先厂商之 一，有望充分受益车载以太网趋势。

2.2 持续整合所收购公司，有望熨平周期

我们认为，随着公司未来汽车/工业营收有望受益汽车智能化逐渐增长，公司各下游领域 占比有望逐渐均衡。而公司产品不同下游景气度周期有一定差异，公司营收的周期性有望 逐渐减少，长期保持较为稳定增长。公司主要竞争对手博通在被 AVAGO 收购后，产品线丰 富度大幅提升，博通产品下游市场与公司重合度较高，包括数据中心、通信、企业网、汽 车、工业等，博通下游覆盖的全面度和产品线的丰富度，帮助博通可以较稳定的跨越周期。 博通营收主要分为软件相关销售与半导体产品的销售，从博通半导体产品的销售额来看， 2018 年以来保持较稳定增长，较半导体整体市场波动更低。根据 WSTS，2019、2023 年全 球半导体销售额同比下滑-12.0%、-10.3%，博通同期半导体收入分别同比-7.9%、+9.2%。

公司近年以来营收的高速增长主要来自收购标的并表。目前公司营收主要驱动力来自以太 网 AI 组网以及传统服务器库存去化完成带动的数据中心的营收增长，有望弥补短期弥补 海外通信基础设施建设放缓导致的营收下滑。而长期看，通信基础设施将继续迭代升级， 带动企业网速率升级，成为公司下一轮增长动力。而汽车受益汽车智能化持续提升，以及 低基数，有望保持稳定增长。未来来看，随着公司对并购对象整合完成，公司产品具备较 高丰富度，以及较高的下游覆盖度，有望减少周期性保持长期稳定增长。

根据 Statista，2023 年企业网基础设施市场测算为 540 亿美元，预计未来保持较稳定增 长，2027 年达到 720 亿美元；运营商基础设施 2023 年测算为 1377 亿美元，预计 2027 年 达到 1653 亿美元。

从公司产品所能够面向的市场来看，随着下游市场的增长，以及公司产品线的丰富度提升， 未来市场空间有望打开。根据 21 年 10 月公司投资者交流日公开路演，公司产品 21 年所 能够面向的市场规模为 200 亿美元，预计 24 年可以提升至 300 亿美元，21~24 CAGR 未 13%，其中工业/汽车以及数据中心增速最高，21~24 CAGR 分别为 28%、24%。

从博通的发展对照来看，公司收购标的整合完成后，产品丰富度有望提升，另外下游拓展 有望帮助公司熨平周期，未来有望保持较稳定增长。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）