以太網(wǎng)交換機是重要的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，隨著全球AI的高速發(fā)展，AI集群規(guī)模持續(xù)增長，AI集群網(wǎng)絡(luò)對組網(wǎng)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)時延等方面提出更高要求，帶動交換機朝著高速率、多端口、白盒化、光交換機等方向持續(xù)迭代升級。

根據(jù)Arista預測，數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機市場有望在2025年開始迎來加速增長，其中主要拉動來自北美前五大云廠商（亞馬遜、蘋果、Meta、谷歌、微軟），全球數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機市場預計2024年約230億美元，2028年有望達近400億美元。

國金證券曾發(fā)布研報表示，未來以太網(wǎng)有望受益大規(guī)模AI集群以及推理需求。開源證券也在日前發(fā)布研報認為，AI 時代，交換機有望迎來四大產(chǎn)業(yè)變革新機遇。主要觀點如下：

交換機應(yīng)用場景廣泛

交換機是用于電/光信號轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是重要的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

以太網(wǎng)交換機主要由芯片、PCB、光器件、插接件、阻容器件、殼體、電源、風扇等組成，芯片包含以太網(wǎng)交換芯片、CPU、PHY、CPLD/FPGA等，其中以太網(wǎng)交換芯片和 CPU 是最核心部件。從原材料成本結(jié)構(gòu)來看，芯片成本占比達到 32%，包含以太網(wǎng)交換芯片、CPU、PHY、CPLD/FPGA等，其中以太網(wǎng)交換芯片和CPU是最核心部件，其次為光器件、接插件、殼體、PCB等。

根據(jù)IDC、灼識咨詢數(shù)據(jù)預測，2025年全球以太網(wǎng)交換設(shè)備市場規(guī)模有望達到2112億元，2020-2025年的年復合增長率預計將達到3.2%。國內(nèi)以太網(wǎng)交換設(shè)備市場處于快速發(fā)展階段，灼識咨詢數(shù)據(jù)顯示，2020年國內(nèi)以太網(wǎng)交換設(shè)備市場規(guī)模為343.8億元，預計2025年市場規(guī)模有望達到574.2億元，2020-2025年均復合增長率為10.8%，年均增速大約是全球市場的三倍，國內(nèi)市場在全球市場的比重有望從2020的19%提升至2025年的27.2%，占比實現(xiàn)大幅提升。

變革1:AI驅(qū)動組網(wǎng)架構(gòu)變革，新增后端組網(wǎng)需求

相比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，AI服務(wù)器組網(wǎng)增加后端網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)(BackEnd)，增加了每臺服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量，疊加AI集群加速 Scale out（橫向擴展），萬卡、十萬、百萬卡集群組網(wǎng)使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層數(shù)提升，有望帶來大量高速交換機需求。

目前AI網(wǎng)絡(luò)主要基于Infiniband （無限帶寬）協(xié)議，但Infiniband相較以太網(wǎng)價格更高，對于英偉達的依賴度較高，同時以太網(wǎng)具備長期在大型數(shù)據(jù)中心以及遠距離傳輸?shù)牟渴鸾?jīng)驗，為了成本以及供應(yīng)鏈安全考慮，目前包括英偉達在內(nèi)的廠商均在探索以太網(wǎng)AI網(wǎng)絡(luò)。未來以太網(wǎng)方案占比有望逐步提升，最終或?qū)⒊蔀橹髁鞣桨浮?/p>

變革2:800G交換機開始放量，102.4T交換芯片有望推出

AI大模型參數(shù)量持續(xù)增長倒逼集群規(guī)模提升，疊加AI芯片帶寬提升，促使交換機端口速率及交換容量同步升級。交換機端口速率從200G向400G、800G、1.6T提升，交換芯片帶寬容量提升至 25.6T、51.2T，下一代102.4T交換芯片有望于2025年下半年推出，盒式交換機端口數(shù)量得以持續(xù)增長以支持組網(wǎng)規(guī)模提升，高速數(shù)據(jù)中心交換機市場規(guī)模有望快速增長。

變革3:交換機白盒化趨勢顯著，帶來新成長機遇

白盒交換機是一種硬件與軟件解耦的網(wǎng)絡(luò)交換機，其硬件由開放化的硬件組件組成，而軟件可由用戶或第三方自由選擇和定制，具備靈活性、可擴展性較高、采購和維護成本較低等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)廠商和運營商網(wǎng)絡(luò)，交換機白盒化趨勢顯著，目前產(chǎn)業(yè)生態(tài)較為完善，商用交換機芯片廠商、JDM/ODMIOEM交換機設(shè)備商有望迎來發(fā)展新機遇。

機變革4:光交換機商用逐漸成熟，光電融合組網(wǎng)落地大模型訓練

光電路交換機(OCS)主要通過配置光交換矩陣，從而在任意輸入/輸出端口間建立光學路徑以實現(xiàn)信號的交換，相比電交換機，光交換機具有成本低、時延低、功耗低、可靠性高等特點，在AI大模型預訓練應(yīng)用場景中表現(xiàn)較好。當前光電融合方案中OCS方案商用化程度較高，基于3D-MEMS 系統(tǒng)的OCS 方案綜合應(yīng)用較好。

結(jié)論

開源證券認為，伴隨AI時代為交換機產(chǎn)業(yè)帶來的四大變革，交換機產(chǎn)業(yè)鏈有望長期受益，建議關(guān)注交換機&交換芯片、全光交換機、工業(yè)交換機、交換機配套AIDC、交換機配套光器件、交換機配套液冷等六大細分領(lǐng)域。

同時，開源證券也給出風險提示稱，“云計算需求不及預期、數(shù)字經(jīng)濟增長不及預期、AI 發(fā)展不及預期等。”