Switch芯片研究框架(一):GPU-GPU互连,从Scale-Up到Scale-Out的格局如何?
东吴证券·2025-09-30 14:03

报告行业投资评级 - 行业投资评级为“增持”,且为“维持” [1] 报告核心观点 - 报告核心观点聚焦于AI算力基础设施中的Switch芯片,特别是GPU互连技术从Scale-Up到Scale-Out的格局演变 [1] - 国际厂商如NVIDIA、博通、Marvell等在技术和市场份额上领先,但国内厂商在国产替代路径上已实现多点突破,呈现百花齐放态势 [6] - 投资建议重点推荐在国产替代生态中卡位优势显著的公司 [6] Switch芯片厂商格局 - NVIDIA凭借其私有协议NVSwitch占据主要市场份额,NVSwitch是业界带宽最高、部署最成熟的私有方案,经历了六代演进 [6][11] - 博通在云端数据中心交换机市场市占率达九成,推出基于以太网络的SUE开放架构,其Tomahawk Ultra芯片带宽为51.2 Tbps,Tomahawk 6芯片带宽达102.4 Tbps [6][13][16] - Astera Labs是唯一同时掌握交换芯片、延长线、软件管理平台的厂家,其Scorpio X系列已通过NVIDIA Blackwell平台验证,并布局PCIe/UALink双模 [6][20] - Marvell提供51.2Tbps的Teralynx 10交换芯片,延迟低至500纳秒,运行功耗低至1W/100G端口 [6][31][33] - 博通产品线覆盖全面,拥有高端的Tomahawk、中端的Trident和低端的Jericho三大系列,其中Tomahawk 5支持51.2Tbps容量,较早期产品实现80倍带宽提升并降低90%以上能耗 [26][30] 国产替代路径:独立交换芯片厂商 - 盛科通信是国内以太网交换芯片市场的领先企业,产品覆盖100Gbps-25.6Tbps交换容量及100M到800G端口速率,其12.8T/25.6T高端芯片已进入客户推广阶段 [6][35] - 盛科通信营业收入从2019年的1.92亿元增长至2024年的10.82亿元,以太网交换芯片业务占比不断提升 [37] - 数渡科技在PCIe 5.0交换芯片领域率先进入客户导入和小批量阶段,预计2025年底有望实现国产替代突破 [6][39][41] - 澜起科技以Retimer为切入点,正构建完整的PCIe/CXL互联产品族,其PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer已送样,技术指标达国际先进水平 [6][42] 国产替代路径:大厂自研交换芯片 - 海光信息已开放其CPU互联总线协议(HSL),布局CPU、GPU、Switch互联,初步形成算力基础设施全覆盖 [6][43] - 华为发布单芯片51.2T数据中心盒式液冷交换机,并开放“灵衢”互联协议2.0技术规范,其超节点产品支持8192卡及15488卡规模 [6][45][49] - 中兴通讯已形成自研交换/NP芯片全栈布局,其第五代自研交换芯片支持GPU间通信带宽达400GB/s至1.6TB/s [6][50] - 新华三自主研发智擎系列可编程NP芯片,智擎660芯片接口吞吐能力达1.2Tbps,集成度超过180亿晶体管 [6][51]