人工智能行业专题研究：交换机，算力基座迎来新机遇-20231025-西南证券-47页_2mb

人工智能专题研究：交换机——算力基座迎来新机遇

核心内容概述

交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备，能够为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。根据应用场景，交换机可分为商用交换机和工业交换机，其中商用交换机进一步细分为企业网交换机（SMB）、园区交换机和数据中心交换机。随着人工智能（AI）的发展，交换机行业迎来新的机遇，尤其是在高速率交换机领域。

主要观点与关键信息

1. 市场规模与增长

• 全球交换机市场规模在2022年达到3080亿元，同比增长17.0%，预计2022-2027年CAGR为4.6%。
• 中国交换机市场规模在2022年为591亿元，同比增长9.5%，预计未来5年增速高于全球，稳定在7.0%~9.0%。
• 园区交换机和数据中心交换机是增长较快的细分市场，工业交换机增速更快，预计2027年市场规模达270亿元。

2. 行业竞争格局

• 行业集中度高，CR5超过70%，思科、华为、新华三等占据主导地位。
• 随着AI需求增长，高速率交换机（如800G）成为主流，思科、华为、新华三等企业纷纷推出新品。
• 美国商务部限制向中国出口先进AI芯片，如英伟达A800和H800，但华为昇腾910B等国产芯片正在逐步替代。

3. 技术趋势

• 无损数据中心解决方案：如RDMA技术，提升网络传输效率和降低延迟。
• 白盒交换机：具有更高的可编程性和灵活性，适合未来新型业务需求。
• CPO硅光技术：提升数据中心性能，降低能耗和成本。
• 液冷交换机：应对数据中心散热需求，降低能耗。
• TSN（时间敏感网络）：结合OPC UA技术，解决工业通信协议碎片化问题。
• 国产芯片崛起：如盛科通信、裕太微等企业在以太网交换芯片领域取得进展，逐步实现替代。

4. 交换机应用场景

• 商用交换机：用于企业网络、园区网络和数据中心，满足不同规模和性能需求。
• 工业交换机：用于电力、交通、新能源、综合管廊等工业场景，具备更强的环境适应性和可靠性。

5. 交换机结构与性能指标

• 交换机由机壳、电源、风扇、背板、管理引擎、系统控制器、交换模块、线卡等组成。
• 主流交换架构包括Full-MESH、CROSSBAR和CLOS，其中CLOS架构在高端核心交换机中应用广泛。
• 交换机的关键性能指标包括背板带宽、端口速率、交换容量、包转发率和转发表项容量。

6. 交换机与集线器、路由器的区别

• 交换机：基于MAC地址识别，隔离冲突域，支持独享带宽。
• 集线器：基于物理层，广播模式，所有端口共享带宽。
• 路由器：基于IP地址识别，连接不同网络，实现数据传输。

7. 交换机产业链

• 上游包括芯片、元器件、光模块、电路板、电源模块和结构件。
• 中游包括无管理交换机、二层管理交换机、三层管理交换机、PoE交换机、工业交换机和数据中心交换机。
• 下游应用于电信运营、云服务、数据中心等领域。

重点公司分析

1. 锐捷网络

• 主营业务：网络设备、网络安全产品及云桌面解决方案。
• 2023H1营收48.3亿元，同比增长6.8%，但归母净利润同比减少46.4%。
• 在数据中心交换机市场占有率提升，海外市场拓展至70多个国家和地区。

2. 菲菱科思 & 共进股份

• 作为交换机代工厂商，有望受益于AI芯片国产替代带来的市场增长。

3. 三旺通信 & 东土科技

• 工业交换机领域的重要参与者，具备较强的市场竞争力。

风险提示

• AI应用发展不及预期
• 上游芯片供应紧缺
• 市场竞争加剧

总结

随着AI技术的发展，交换机作为算力基座，正迎来新的发展机遇。高速率交换机需求增加，推动行业向更高性能、更低延迟方向发展。同时，国产替代趋势明显，国内厂商在芯片和设备上取得突破，有望在未来的市场中占据更大份额。在技术层面，无损网络、白盒交换机、CPO硅光、液冷等技术趋势显著，为行业带来新的增长点。在应用场景上，数据中心和工业网络成为重点，未来市场增长潜力巨大。