中國以太網(wǎng)交換機(jī)行業(yè)分析報(bào)告：產(chǎn)業(yè)鏈全景、發(fā)展環(huán)境、進(jìn)出口貿(mào)易、需求規(guī)模

中國以太網(wǎng)交換機(jī)行業(yè)分析報(bào)告：產(chǎn)業(yè)鏈全景、發(fā)展環(huán)境、進(jìn)出口貿(mào)易、需求規(guī)模內(nèi)容概況：以太網(wǎng)交換機(jī)為用于網(wǎng)絡(luò)信息交換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)各種類型網(wǎng)絡(luò)終端互聯(lián)互通的關(guān)鍵設(shè)備。以太網(wǎng)逐漸贏得業(yè)界普遍認(rèn)同，正成為網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的基礎(chǔ)和壟斷承載技術(shù)。隨著以太網(wǎng)的發(fā)展，以太網(wǎng)交換設(shè)備也在持續(xù)演進(jìn)。從市場需求來看，2021-2023年以太網(wǎng)交換機(jī)領(lǐng)域顯示出穩(wěn)健的市場需求。2023年全球市場收入增長至442億美元，同比增長20.1%。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，數(shù)據(jù)中心和非數(shù)據(jù)中心都展現(xiàn)出了不同的增長趨勢。2023年數(shù)據(jù)中心市場部分收入同比增長13.6%，占全球總收入的41.5%。非數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域2023年全年市場收入同比增長25.2%。從企業(yè)格局來看，頭部企業(yè)占據(jù)較大競爭優(yōu)勢，掌握著大部分市場份額，2023年期間，前五家企業(yè)占據(jù)了全球77.8%的市場，其中思科以43.7%的市場份額占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，中國企業(yè)華為、新華三分別占比9.4%、4.2%的市場份額。關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)交換機(jī)市場現(xiàn)狀、以太網(wǎng)交換機(jī)競爭格局、以太網(wǎng)交換機(jī)未來趨勢一、基本情況以太網(wǎng)交換機(jī)為用于網(wǎng)絡(luò)信息交換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)各種類型網(wǎng)絡(luò)終端互聯(lián)互通的關(guān)鍵設(shè)備。以太網(wǎng)交換設(shè)備對外提供高速網(wǎng)絡(luò)連接端口，直接與主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相連，可為接入設(shè)備的任意多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供電信號(hào)通路和業(yè)務(wù)處理模型。以太網(wǎng)交換設(shè)備在邏輯層次上遵從OSI模型（開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型），主要工作在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。以太網(wǎng)交換設(shè)備擁有一條高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣，在同一時(shí)刻可進(jìn)行多個(gè)端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)報(bào)文處理。按網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方式劃分，以太網(wǎng)交換機(jī)分為接入層交換機(jī)、分布層交換機(jī)和核心層交換機(jī)。按應(yīng)用場景分，可分為數(shù)據(jù)中心用交換機(jī)、工業(yè)用交換機(jī)、運(yùn)營商用交換機(jī)、企業(yè)網(wǎng)用交換機(jī)等以太網(wǎng)交換機(jī)分類以太網(wǎng)逐漸贏得業(yè)界普遍認(rèn)同，正成為網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的基礎(chǔ)和壟斷承載技術(shù)。隨著以太網(wǎng)的發(fā)展，以太網(wǎng)交換設(shè)備也在持續(xù)演進(jìn)。Kalpana公司在1989年發(fā)明了第一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī),EtherSwitch

EPS-700,對外提供7個(gè)固定端口。在30多年的發(fā)展中，以太網(wǎng)交換機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)性能上有了極大提升，端口速率從10M發(fā)展到了800G，單臺(tái)設(shè)備的交換容量也由數(shù)十Mbps提升到了數(shù)十Tbps。早期的以太網(wǎng)設(shè)備如集線器為物理層設(shè)備，無法隔絕沖突擴(kuò)散，限制了網(wǎng)絡(luò)性能的提高。以太網(wǎng)交換機(jī)作為一種能隔絕沖突的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，極大地提高了以太網(wǎng)的性能。隨著技術(shù)的發(fā)展，如今的以太網(wǎng)交換機(jī)早已突破了橋接設(shè)備的連接限制，不僅能夠完成二層的轉(zhuǎn)發(fā)功能，還能根據(jù)IP地址進(jìn)行三層硬件轉(zhuǎn)發(fā)，甚至出現(xiàn)了工作在更高級(jí)別的四層以上交換機(jī)。以太網(wǎng)交換機(jī)迭代歷程以太網(wǎng)交換設(shè)備由以太網(wǎng)交換芯片、CPU、PHY、PCB、接口/端口子系統(tǒng)等組成，其中以太網(wǎng)交換芯片和CPU為最核心部件。以太網(wǎng)交換芯片為用于交換處理大量數(shù)據(jù)及報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的專用芯片，是針對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用優(yōu)化的專用集成電路。以太網(wǎng)交換芯片內(nèi)部的邏輯通路由數(shù)百個(gè)特性集合組成，在協(xié)同工作的同時(shí)保持極高的數(shù)據(jù)處理能力，因此其架構(gòu)實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜性；CPU是用來管理登錄、協(xié)議交互的控制的通用芯片；PHY用于處理電接口的物理層數(shù)據(jù)。部分以太網(wǎng)交換芯片將CPU、PHY集成在以太網(wǎng)交換芯片內(nèi)部。以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國以太網(wǎng)交換機(jī)行業(yè)市場競爭現(xiàn)狀及發(fā)展趨向研判報(bào)告》二、市場現(xiàn)狀以太網(wǎng)交換機(jī)是市場最常見的交換機(jī)。2020年新冠肺炎疫情在全球肆虐，多國采取“封城”防控以對抗疫情傳播，這些政策也直接導(dǎo)致了眾多工廠生產(chǎn)、物流運(yùn)輸?shù)闹袛?，建設(shè)項(xiàng)目停滯或延遲，全球產(chǎn)業(yè)鏈遭遇巨大挑戰(zhàn)。下游需求放緩導(dǎo)致全球以太網(wǎng)交換機(jī)市場收入出現(xiàn)下滑。隨后隨著市場逐步回暖，以太網(wǎng)交換機(jī)領(lǐng)域顯示出穩(wěn)健的市場需求，2023年全球市場收入增長至442億美元，同比增長20.1%。2019-2023年全球以太網(wǎng)交換機(jī)市場規(guī)模從地區(qū)角度來看，全球大部分地區(qū)的以太網(wǎng)交換機(jī)市場收入都實(shí)現(xiàn)了增長。其中美國2023年全年增長28.8%，西歐地區(qū)增長19.3%，中歐和東歐地區(qū)增長20.7%，亞太地區(qū)（不包括日本和中國）增長15.0%。這主要是受到AI訓(xùn)練需求催化，北美云廠商資本開支在2023年進(jìn)入上升區(qū)間，加大投入AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。國內(nèi)市場，中國云廠商一方面受制于高性能GPU禁售令，對于配套的高速率以太網(wǎng)交換機(jī)的需求放緩，另一方面，傳統(tǒng)的非AI以太網(wǎng)交換機(jī)市場需求較弱，致使2023年全年以太網(wǎng)交換機(jī)整體收入出現(xiàn)下滑，同比下降4.0%。但市場正呈現(xiàn)回暖態(tài)勢，2023年第四季度收入同比增長9.1%。2023年全球各地以太網(wǎng)交換機(jī)市場收入增速從應(yīng)用領(lǐng)域來看，數(shù)據(jù)中心和非數(shù)據(jù)中心都展現(xiàn)出了不同的增長趨勢。數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，數(shù)據(jù)中心用以太網(wǎng)交換機(jī)可靠性、安全性要求更高，組網(wǎng)方式更簡單，業(yè)務(wù)部署更快捷。數(shù)據(jù)中心用以太網(wǎng)交換機(jī)以高質(zhì)量的業(yè)務(wù)保證和控制識(shí)別能力為特征，實(shí)現(xiàn)端到端的流控與背壓機(jī)制，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠，平抑網(wǎng)絡(luò)浪涌。數(shù)據(jù)中心用以太網(wǎng)交換機(jī)改變了傳統(tǒng)交換系統(tǒng)的出端口緩存方式，采用分布式緩存架構(gòu)，緩存相較普通以太網(wǎng)交換機(jī)更大，緩存能力可達(dá)1G以上。對于每端口在萬兆全線速條件下達(dá)到200毫秒的突發(fā)流量緩存能力，數(shù)據(jù)中心用以太網(wǎng)交換機(jī)在突發(fā)流量的情況下，大緩存仍能保證網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)零丟包，能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器量大、突發(fā)流量大的特點(diǎn)。近年來，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)快速發(fā)展，以及AI的火爆，成為持續(xù)推動(dòng)數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場快速發(fā)展的主要因素。2023年期間，數(shù)據(jù)中心市場部分收入同比增長13.6%，占全球總收入的41.5%，預(yù)計(jì)到2025年數(shù)據(jù)中心交換機(jī)占比將接近50%。其中100GbE仍是市場主流交換機(jī)型，占據(jù)數(shù)據(jù)中心市場總收入的46.3%，全年增長6.4%。同時(shí)得益于超大規(guī)模計(jì)算公司和云提供商擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)容量，200/400GbE交換機(jī)快速放量，2023年市場收入同比激增68.9%2023年全球以太網(wǎng)交換機(jī)市場結(jié)構(gòu)非數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，主要包括部署在企業(yè)園區(qū)和分支機(jī)構(gòu)的低速交換機(jī)。2023年全年該市場收入同比增長25.2%，但四季度由于下游客戶以消化產(chǎn)品庫存為主，新產(chǎn)品訂單放緩，收入同比下降1.9%。其中1GbE交換機(jī)以56.5%的市場份額占據(jù)主導(dǎo)地位，全年收入實(shí)現(xiàn)大幅增長，同比增長24.2%，10GbE交換機(jī)占比20.4%，全年收入增長5.3%。2023年全球非數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)交換機(jī)市場結(jié)構(gòu)三、市場格局以太網(wǎng)交換機(jī)的市場參與者不斷增加，行業(yè)集中度較高。1994年，思科基于上一年并購的Crescendo的交換機(jī)技術(shù)，推出了思科第一款交換機(jī)Catalyst1200，這款交換機(jī)支持8個(gè)10M

以太網(wǎng)接口，另有兩個(gè)模塊插槽用于上行鏈路，從此正式開啟了全球龍頭廠商交換機(jī)的爭鳴時(shí)代。1997年12月，華為推出第一款國產(chǎn)以太網(wǎng)交換機(jī)QuidwayS2403；2002年10月，中興通訊推出國內(nèi)第一臺(tái)符合802.3ae標(biāo)準(zhǔn)的10G以太網(wǎng)高端路由交換機(jī)；2006年3月，銳捷網(wǎng)絡(luò)全球首發(fā)面向10萬兆平臺(tái)設(shè)計(jì)的RG-S8600、RG-S9600系列。此階段業(yè)界依舊采用大體積硬件耦合的形式來構(gòu)成交換機(jī)進(jìn)行信息交換，尚無廠商推出標(biāo)準(zhǔn)清晰且可量產(chǎn)的交換芯片。2010年博通發(fā)布業(yè)界首款可量產(chǎn)交換芯片后，交換機(jī)迅速騰飛。2013年1月，思科通過自研UADP芯片推出Catalyst3850系列交換機(jī)，該機(jī)型支持CiscoONE可編程網(wǎng)絡(luò)模型。美國后起之秀AristaNetworks于2014年發(fā)布了業(yè)界第一款提供100GbE以太網(wǎng)上行鏈路端口的高性能架頂式交換機(jī)。國內(nèi)廠商同樣發(fā)展迅速，華為、銳捷網(wǎng)絡(luò)等廠商不斷推出高性能交換機(jī)產(chǎn)品。2019年銳捷網(wǎng)絡(luò)率先在業(yè)內(nèi)推出100G數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)和25G/100G數(shù)據(jù)中心解決方案，打開數(shù)據(jù)中心市場。2022年4月，新華三發(fā)布了業(yè)界首款400G園區(qū)核心交換機(jī)；2023年6月，華為推出800GE數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)CloudEngine16800-X系列，主要針對大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等應(yīng)用場景；同月，新華三全球首發(fā)新一代數(shù)據(jù)中心交換機(jī)新品S9827系列，帶寬達(dá)到51.2T。頭部企業(yè)占據(jù)較大競爭優(yōu)勢，掌握著大部分市場份額，2023年期間，前五家企業(yè)占據(jù)了全球77.8%的市場，其中思科以43.7%的市場份額占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，中國企業(yè)華為、新華三分別占比9.4%、4.2%的市場份額。國內(nèi)市場，2023年上半年，華為以35.8%的市場份額，蟬聯(lián)中國以太網(wǎng)交換機(jī)市場第一;以37.5%的市場份額,蟬聯(lián)中國數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場第一。紫光股份旗下新華三集團(tuán)則以36.6%的市場份額，斬獲中國園區(qū)交換機(jī)市場第一。2023年全球以太網(wǎng)交換機(jī)企業(yè)格局四、發(fā)展趨勢1、以太網(wǎng)交換機(jī)向更大帶寬發(fā)展已成為必然趨勢未來隨著AI技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用日益深入，對高性能計(jì)算集群需求不斷增長，200/400G交換機(jī)會(huì)遇到一定性能瓶頸。交換機(jī)向更大的帶寬發(fā)展已成為必然趨勢，數(shù)據(jù)中心交換帶寬當(dāng)前處于每兩年翻一番的速度快速增長，2022年8月，博通發(fā)布Tomahawk5，交換帶寬提升至51.2T，serdes速率達(dá)到100Gb/sec，單通道速率最高達(dá)到800G。目前，業(yè)內(nèi)已有多個(gè)企業(yè)發(fā)布800Gbps交換機(jī)，2023年6月，華為推出面向多元算力的800GE數(shù)據(jù)中心交換機(jī)CloudEngine16800-X。2023年11月，浪潮信息發(fā)布旗艦級(jí)51.2T高性能交換機(jī)（SC8670EL-128QH）。2024年3月，英偉達(dá)推出了適用于InfiniBand的Quantum-X800和適用于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的Spectrum-X800兩大平臺(tái)。2024年將是800GbE以太網(wǎng)部署的重要一年，預(yù)計(jì)到2027年400Gbps/800Gbps的端口數(shù)量滲透率將達(dá)到40%以上。2、CPO、硅光等技術(shù)將在高端交換機(jī)中使用CPO、硅光等技術(shù)將在高端交換機(jī)中使用。共封裝光學(xué)（CPO）是業(yè)界公認(rèn)的未來更高速率光通信的主流產(chǎn)品形態(tài)之一，可顯著降低交換機(jī)的功耗和成本。隨著交換機(jī)帶寬從最初的640G升級(jí)到51.2T，Serdes速率不斷升級(jí)疊加數(shù)量的持續(xù)增加，交換機(jī)總功耗大幅提升約22倍，而CPO技術(shù)能夠有效降低Serdes的功耗，因此在51.2T及以上帶寬交換機(jī)時(shí)代，CPO有望實(shí)現(xiàn)突破。硅光芯片是CPO交換機(jī)中光引擎的最佳產(chǎn)品形態(tài)，有望在未來得到廣泛應(yīng)用。海外博通、英特爾、Meta等廠商在CPO交換機(jī)產(chǎn)品均有布局。3、邊緣計(jì)算帶來節(jié)點(diǎn)的增長和新的需求隨著5G時(shí)代的到來，為了更好地支撐高密度、大帶寬和低時(shí)延業(yè)務(wù)場景，集中式的計(jì)算處理模式需要逐步轉(zhuǎn)化為靠近用戶、就近提供服務(wù)的邊緣計(jì)算模式。邊緣計(jì)算可以提高數(shù)據(jù)分析速度，減少相關(guān)限制，從而實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)速度。未來，邊緣計(jì)算技術(shù)將不斷發(fā)展。邊緣計(jì)算為系統(tǒng)工程，需要將網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、計(jì)算和認(rèn)證推到邊緣端，以降低承載網(wǎng)的傳輸距離，為新型業(yè)務(wù)提供實(shí)時(shí)計(jì)算能力。該過程需要進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理、超低延遲和大規(guī)模的機(jī)對機(jī)數(shù)據(jù)交換，將會(huì)生成大量包括以太網(wǎng)交換機(jī)的額外硬件基礎(chǔ)設(shè)施，需要構(gòu)建強(qiáng)大的平臺(tái)為邊緣提供基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器性能