以太網(wǎng)交換芯片企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型策略研究報(bào)告

4 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 12 13 13 13 14 14 14 14 16 16 16 17 17 18 18 20 21 21 21 22 23 23 23 241 25 26 26 26 26 26 27 27 28 29 29 29 29 31 31 32 32 34 34 34 35 35 36 36 36 36 37 37 37 37 38 38 38 39 39 39 40 40 40 40 41 41 41 422 42 43 43 44 44 44 45 45 45 45 46 47 48 48 48 48 48 48 49 49 49 50 50 50 50 51 51 51 51 52 52 52 53 54 54 54 55 55 56 57 59 60 60 613 61 63 64 64 64 64 65 66 67 67 68 68在疫情影響下，企業(yè)不得不從生存的視角求助于數(shù)字化，重點(diǎn)關(guān)注業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈的恢復(fù)等。但在“后疫情時(shí)代”，數(shù)字化增長(zhǎng)將成為企業(yè)與其他品牌費(fèi)需求快速變化、平臺(tái)成本不斷上升、供應(yīng)鏈穩(wěn)健度不高的挑戰(zhàn)下，企業(yè)要這將為您經(jīng)營(yíng)管理、戰(zhàn)略部署、成功投資提供有力的決策參考價(jià)值，也為4交換機(jī)是一種用于電（光）信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過(guò)為接入獨(dú)享的電信號(hào)通路，從而轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。當(dāng)交換機(jī)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，它會(huì)交換機(jī)的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括：數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等各絡(luò)的重要基建。隨著我國(guó)“十四五”規(guī)劃綱要從現(xiàn)代化、數(shù)字化、綠色化方面出了方針指引，我們認(rèn)為未來(lái)以交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為代表的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施片、信號(hào)鏈芯片等。交換機(jī)的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)主要通過(guò)主芯片完成：外信號(hào)，通過(guò)端口輸出。其余輔助芯片及器件則主要支持零部件之間的連接、信量、散熱等。以太網(wǎng)交換芯片承擔(dān)交換機(jī)核心轉(zhuǎn)發(fā)功能，決定核心性能指標(biāo)。據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)的主要功能是提供子網(wǎng)內(nèi)的高性能交換、低延時(shí)交換，因此直5行數(shù)據(jù)交換的信號(hào)，現(xiàn)如今很多相關(guān)技術(shù)名詞均出自該協(xié)議，如Ethernet、In6交換機(jī)問(wèn)世以來(lái)，其在端口速率和交換容量上有了快速發(fā)展和極大提升。隔絕沖突擴(kuò)散的物理層設(shè)備——集線器，其將多個(gè)接口和傳輸線集成于一未問(wèn)世，因此其網(wǎng)絡(luò)性能因?yàn)樽陨韺傩运薅y以提高。1989年，美國(guó)Kalpana公司發(fā)明了世界隔絕沖突的二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，極大提高了網(wǎng)絡(luò)性能。如今的交換機(jī)早已突破RG-S9600系列。此階段業(yè)界依舊采用大體積硬件耦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(guó)后起之秀列，主要針對(duì)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等應(yīng)用場(chǎng)景；同月，新華三全球首發(fā)新一代導(dǎo)體材料在電子通信行業(yè)的應(yīng)用快速發(fā)展，使得廠商能夠把大量7相繼推出以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)品，并優(yōu)先搶占絕大部分市場(chǎng)份額，成為行業(yè)絕對(duì)商如華為、中興通訊、盛科通信雖起步較晚，但也通過(guò)攻克技術(shù)難點(diǎn)陸續(xù)成功者商用交換機(jī)和路由器芯片市場(chǎng)。此前英偉達(dá)于2022春季發(fā)布會(huì)推出Spectrum-4交換機(jī)，其搭載的AI芯片同樣為“51.2T+800G”的配置，但SiliconOneG200/G202系列網(wǎng)絡(luò)芯片；以上交8等）和輔助芯片（其他數(shù)字芯片、電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、功率芯片等），主芯片承擔(dān)能，其采購(gòu)單價(jià)遠(yuǎn)高于輔助芯片，為交換機(jī)交換芯片售價(jià)較高。根據(jù)盛科通信招股書(shū)，公司目前最高端產(chǎn)品為T(mén)值量占比角度：芯片為上游最主要原材料。根據(jù)銳捷網(wǎng)絡(luò)招股書(shū)披露，2換機(jī)從而構(gòu)筑傳輸網(wǎng)絡(luò)，作為公司數(shù)通業(yè)務(wù)的基石，基本不對(duì)外出售，主中興等；商用芯片由芯片廠商制造后通過(guò)市場(chǎng)出售給中下游客戶，主要廠商包括盛科通信等。自研、商用兩大方向各有優(yōu)劣：自研芯片往往與對(duì)應(yīng)交換機(jī)品牌差異化較強(qiáng)，而通用性及靈活性則遜于商用交換芯片；同時(shí)自研芯片片，但由于其一般搭載于廠商尖端產(chǎn)品，性能指標(biāo)往往領(lǐng)先于大規(guī)模商用品在公開(kāi)發(fā)布后，對(duì)市場(chǎng)在技術(shù)方案上有一定指導(dǎo)意義。因此我們認(rèn)為自構(gòu)設(shè)計(jì)為例，難點(diǎn)在于如何設(shè)計(jì)合理的流量管理模塊，從而在多個(gè)報(bào)文預(yù)處時(shí)，不發(fā)生互相沖突占用緩存的情況。因此自主量產(chǎn)交于交換芯片性能的高要求使得廠商需投入多年的研發(fā)及測(cè)試；此外客戶收項(xiàng)、軟硬件整合等一系列流程以保證對(duì)應(yīng)整機(jī)產(chǎn)年時(shí)間才能與下游形成穩(wěn)定的供貨關(guān)系，客戶黏性較強(qiáng)。同理，新的初創(chuàng)中度較高，呈現(xiàn)寡頭壟斷的市場(chǎng)格局。商用和自研市場(chǎng)分析如下。自研芯國(guó)市場(chǎng)，憑借早期的資金及技術(shù)優(yōu)勢(shì)最先開(kāi)啟交換芯SD5121/SD5122。根據(jù)灼識(shí)咨詢數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)自商用芯片市場(chǎng)：博通領(lǐng)跑行業(yè)，替代空間大，盛科通信成為國(guó)占據(jù)全球商用交換芯片99%的份額。根據(jù)海外龍頭如博通、Marvell、思科等布局，國(guó)產(chǎn)企業(yè)如盛科通信相較于行業(yè)全球龍頭博通、Ma公司深耕交換芯片13年，擁有Tomahawk、Trident、Jericho三大系列交換芯片，高、中、低端場(chǎng)景需求，主要發(fā)展高端產(chǎn)品線，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)題，可應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的葉脊交換機(jī)，滿足高性能計(jì)算NvidiaQuantum交換機(jī)產(chǎn)品，可提供海量吞大規(guī)模云計(jì)算、企業(yè)人工智能、模擬仿真提供性能更優(yōu)化的端到端以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)大高性能、模擬仿真功能，完美契合數(shù)據(jù)中心需求。Spectru路。思科1999年收購(gòu)半導(dǎo)體公司StratumOneCommunications，之后通過(guò)多次收購(gòu)半導(dǎo)體相關(guān)公的端口速率，在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)得到了于行業(yè)全球龍頭博通、Marvell等，產(chǎn)品線覆蓋領(lǐng)模量產(chǎn)。目前公司的面向超大數(shù)據(jù)中心的高性能交近年來(lái)AI、云計(jì)算等技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，驅(qū)動(dòng)相提出了新的挑戰(zhàn)。AI模型通常是采用分布式訓(xùn)練的方式進(jìn)大模型訓(xùn)練一般會(huì)將數(shù)據(jù)并行、流水線并行、張量并行等多種并行模式的算力。然而所有的并行模式都會(huì)涉及“AllReduce”集合通信。多個(gè)“AllRed對(duì)點(diǎn)通信，因此集合通信存在“木桶效應(yīng)”，完成時(shí)間由其中最慢的一段通信時(shí)讓一臺(tái)主機(jī)可以直接訪問(wèn)另外一臺(tái)主機(jī)的內(nèi)存，可以將用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)直接吐量更大，契合大模型GPU訓(xùn)練的場(chǎng)景。目前實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存，消除了外部存儲(chǔ)器復(fù)制和上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)，因而能解放內(nèi)存帶寬，使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大幅增加。更多可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量推動(dòng)了業(yè)界對(duì)于交換機(jī)“高速化”的“高速化”的市場(chǎng)需求趨勢(shì)與交換機(jī)相似。中國(guó)商用交換芯片市場(chǎng)中，100G及以上的以太網(wǎng)交換芯片基金會(huì)主辦的超以太網(wǎng)聯(lián)盟(UltraEthernetConsortium，UEC)正式成立，旨UEC致力于打造一個(gè)與超級(jí)計(jì)算互連一樣高性能、與以太網(wǎng)一樣計(jì)算的高帶寬和低延遲需求，提供最佳網(wǎng)絡(luò)利用技術(shù)的演進(jìn)開(kāi)發(fā)。（1）物理層：制定增強(qiáng)性能、延遲和管理的規(guī)范。（2）鏈路層：開(kāi)發(fā)增傳輸層：制定AI/HPC傳輸規(guī)范，增強(qiáng)（HOTI，關(guān)注先進(jìn)的硬件和軟件架構(gòu)、各種互連網(wǎng)絡(luò)實(shí)巨頭進(jìn)行了“EtherNETorEtherNOT”的討論，多家廠商堅(jiān)定看好以太網(wǎng)方案。三、英特爾看好以太網(wǎng)的“開(kāi)放性”偏向于EtherNET。BradBurres認(rèn)為，無(wú)論行業(yè)的成本，并實(shí)現(xiàn)所需的軟件基礎(chǔ)設(shè)施。而隨著協(xié)議的成熟，除非另一個(gè)四、AMD認(rèn)為“Ethernetistheanswer”2023HOTI會(huì)議上列舉了全球超級(jí)計(jì)算機(jī)TOP500榜單中第一名Fro發(fā)言稱(chēng)“Ethernetistheanswer”，堅(jiān)信以太網(wǎng)擁有更我們看好在數(shù)字經(jīng)濟(jì)政策不斷落地、AI產(chǎn)業(yè)爆主導(dǎo)；而思科、arista等交換機(jī)巨頭自建立之初便堅(jiān)定交換機(jī)的通用性較高及成本相對(duì)較低，聚焦于以太網(wǎng)交換機(jī)。國(guó)產(chǎn)廠商如盛科通由華為、新華三、銳捷、思科、中興通訊等龍頭廠商占據(jù)通訊以自研芯片為主，其中中興通訊較早成立中興微電子啟動(dòng)自研之路，步夯實(shí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品發(fā)展的基石；而新華三、銳捷網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品所用交換芯片均以換機(jī)芯片則基本以國(guó)外廠商供應(yīng)為主。交換機(jī)作為我國(guó)企業(yè)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心設(shè)備，其質(zhì)量性能及可靠程度直接影響整體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的安全性，因此整機(jī)零部件供應(yīng)商成為重中之重。我們認(rèn)為未來(lái)國(guó)產(chǎn)交換機(jī)廠商將逐漸加速導(dǎo)（3）我國(guó)網(wǎng)絡(luò)芯片自給率仍需進(jìn)一步提升。我國(guó)作為全球盛科通信是國(guó)內(nèi)以太網(wǎng)交換芯片龍頭，主營(yíng)業(yè)務(wù)為以太網(wǎng)交換芯片及國(guó)內(nèi)唯一能夠量產(chǎn)以太網(wǎng)交換芯片的上市公司，多款產(chǎn)品獲得中國(guó)電子學(xué)會(huì)領(lǐng)先”科技成果鑒定，為我國(guó)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了豐富的芯片解決方案。計(jì)控股約20.5%，為公司第一大股東。公司具備經(jīng)驗(yàn)場(chǎng)銷(xiāo)售、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、財(cái)務(wù)管理等各個(gè)方面?？偨?jīng)理孫劍勇本科畢業(yè)于清華大學(xué)于美國(guó)德克薩斯州大學(xué)機(jī)電系，曾任美國(guó)思科高級(jí)工程師；副總經(jīng)品僅覆蓋中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心，12.8Tbps及以上交換容量面向尚在研發(fā)階段，路由交換融合產(chǎn)品仍在布局階段。目前公司正積極拓寬產(chǎn)品矩在研高端產(chǎn)品對(duì)標(biāo)全球龍頭：公司以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)品CPU，為企業(yè)提供安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)，并面向邊緣計(jì)算提供模數(shù)據(jù)中心。目前，行業(yè)領(lǐng)先廠商博通、Marvell面向超大優(yōu)質(zhì)客戶集中度高，粘性強(qiáng)：公司與國(guó)內(nèi)主流通信和信息技術(shù)廠商等建立度逐漸提高，其中邁普通信+中電港（實(shí)控人：中國(guó)電子）、蘇州斯維通、武五大客戶，占比較高，份額較為穩(wěn)定。公司高+58.72%。凈利潤(rùn)扭虧為盈：公司所處的集成電路力，前期研發(fā)投入較高，2023年前三季度扭虧為盈，盈利0.43億元。營(yíng)商、政企客戶及個(gè)人消費(fèi)者提供創(chuàng)新的技術(shù)與產(chǎn)品解決方線網(wǎng)、數(shù)通設(shè)備等領(lǐng)域持續(xù)推動(dòng)核心芯片自研，構(gòu)建全片的更新?lián)Q代，以最快的速度，和客戶共享工藝紅利。2018年中興通訊推出交換容量9Tbps的第四代自研交換網(wǎng)芯片，達(dá)到業(yè)界一流水平。2020載了CLOS架構(gòu)交換芯片，實(shí)現(xiàn)無(wú)阻塞信財(cái)務(wù)情況速覽：2018~2022年中興855/907/1015/1145/1230億元；2疫情防控影響了人們工作和生活的方式，促使更多人養(yǎng)成了數(shù)字化的在疫情影響下，企業(yè)不得不從生存的視角求助于數(shù)字化，重點(diǎn)關(guān)注業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈的恢復(fù)等。但在“后疫情時(shí)代”，數(shù)字化增長(zhǎng)將成為企業(yè)與其他品牌費(fèi)需求快速變化、平臺(tái)成本不斷上升、連