中信證券：AI爆發疊加國產突破，交換芯片大有可爲

以ChatGPT等大模型爲代表的AI浪潮驅動全球算力需求爆發，交換機作爲大模型訓練集群中的核心網絡設備，其性能決定訓練集群的效率、規模和穩定性。交換芯片是交換機的核心部件，承擔數據包轉發功能，行業壁壘較高。交換芯片長期被博通、Marvell、思科等海外巨頭壟斷，但隨着數字經濟政策持續落地、AI加速爆發、國產化不斷推進，本土廠商有望加速突破，進一步搶佔以太網交換芯片的市場份額，建議關注交換芯片國產替代機遇。

▍交換芯片詳解：交換機核心部件，技術壁壘高築，市場空間有望突破400億。

交換機通過在網絡節點間轉發數據包實現信號的交換，是數字經濟的核心底座。交換芯片作爲交換機的核心部件，直接決定整機交換容量和端口速率等。交換芯片技術壁壘高，主要難點包括高性能交換芯片架構設計、高密度端口設計等，當前交換芯片最高轉發速率達51.2T。我們估算交換芯片價值量在交換機中的佔比爲10%~15%，是交換機內部價值量佔比最高的元器件。2020年全球交換芯片市場規模約368億元，預計2025年將達到434億元，CAGR約爲11%，其中預計商用交換芯片佔比從50%小幅提升至55%；中國交換芯片市場2020年約爲125億元，預計2025年將達到225億元，CAGR約13%。

▍競爭格局：海外龍頭主導，國產份額提升。

交換芯片爲技術密集型行業，壁壘較高，根據各公司官網，海外龍頭博通、Marvell、思科、英偉達等巨頭產品线全面領先，均已推出交換容量51.2T、最高單端口速率800G系列產品，佔據90%以上全球市場份額，中國商用交換芯片市場中自給率約5%。目前國產商用交換芯片龍頭盛科通信在研產品Arctic系列交換容量最高達到25.6Tbps，有望對標行業龍頭，我們估算其國內市佔率從2020年的1.6%提升至2022年的5%。

▍行業趨勢：AI驅動高性能網絡升級，向高速率、低延時發展，國產替代加速。

1）AI對高性能網絡提出更高要求，高速率交換芯片逐漸成爲主流。千億參數大模型的分布式訓練依賴高速率、低延時的交換網絡。RDMA技術憑借繞過操作系統內核，讓一台主機可以直接訪問另外一台主機內存的能力，成爲降低多機多卡間端到端通信時延的關鍵技術。當前，實現RDMA的方式主要靠InfiniBand（英偉達主導）和RoCEv2（以太網交換芯片龍頭主導）兩種，兩種技術方案均對高速率交換芯片提出更高要求。當前，交換芯片最高轉發速率達51.2T，支持64個800G速率端口，我們預計高速率交換芯片佔比將持續提升。

2）“UEC”成立，多家巨頭擁抱开放式以太網。2023年7月，超以太網聯盟(UEC)正式成立，旨在超越現有的以太網功能，更好地滿足HPC和AI分布式計算的高帶寬和低延遲需求。聯盟成員Intel、Oracle、AMD等多個巨頭堅定看好以太網方案。

3）本土廠商有望進一步搶佔以太網交換芯片的市場份額，加速國產替代。國內交換機整機廠商及交換芯片供應商均採用以太網方案，技術路线契合；且國內交換機市場由本土廠商主導，根據IDC的數據，華爲、新華三、銳捷網絡合計市佔率約83%，在全球供應鏈新形勢下芯片國產替代有望加強，而核心網絡芯片國產率不足20%，整機廠商有望加快導入本土交換芯片。

▍風險因素：

AI發展不及預期；國內新型基礎建設不及預期及數字經濟政策落地不及預期的風險；交換芯片技術發展不及預期；市場競爭加劇的風險；流量增長不及預期；下遊雲廠商、運營商等客戶資本开支不及預期。

▍投資策略：

注：本文節選自中信證券研究部已於2024年1月14日發布的《通信行業以太網交換芯片專題—AI爆發疊加國產突破，交換芯片大有可爲》報告，分析師：黃亞元S1010520040001

標題：中信證券：AI爆發疊加國產突破，交換芯片大有可爲

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