中信证券:AI爆发叠加国产突破 交换芯片大有可为

作者: 智通财经 李佛 2024-01-15 09:46:42
市场空间有望突破400亿。

智通财经APP获悉,中信证券发布研究报告称,以ChatGPT等大模型为代表的AI浪潮驱动全球算力需求爆发,交换机作为大模型训练集群中的核心网络设备,其性能决定训练集群的效率、规模和稳定性。交换芯片是交换机的核心部件,承担数据包转发功能,行业壁垒较高。交换芯片长期被博通、Marvell、思科等海外巨头垄断,但随着数字经济政策持续落地、AI加速爆发、国产化不断推进,本土厂商有望加速突破,进一步抢占以太网交换芯片的市场份额,建议关注交换芯片国产替代机遇。

▍中信证券主要观点如下:

交换芯片详解:交换机核心部件,技术壁垒高筑,市场空间有望突破400亿。

交换机通过在网络节点间转发数据包实现信号的交换,是数字经济的核心底座。交换芯片作为交换机的核心部件,直接决定整机交换容量和端口速率等。交换芯片技术壁垒高,主要难点包括高性能交换芯片架构设计、高密度端口设计等,当前交换芯片最高转发速率达51.2T。

估算交换芯片价值量在交换机中的占比为10%~15%,是交换机内部价值量占比最高的元器件。2020年全球交换芯片市场规模约368亿元,预计2025年将达到434亿元,CAGR约为11%,其中预计商用交换芯片占比从50%小幅提升至55%;中国交换芯片市场2020年约为125亿元,预计2025年将达到225亿元,CAGR约13%。

竞争格局:海外龙头主导,国产份额提升。

交换芯片为技术密集型行业,壁垒较高,根据各公司官网,海外龙头博通、Marvell、思科、英伟达等巨头产品线全面领先,均已推出交换容量51.2T、最高单端口速率800G系列产品,占据90%以上全球市场份额,中国商用交换芯片市场中自给率约5%。目前国产商用交换芯片龙头盛科通信在研产品Arctic系列交换容量最高达到25.6Tbps,有望对标行业龙头,估算其国内市占率从2020年的1.6%提升至2022年的5%。

行业趋势:AI驱动高性能网络升级,向高速率、低延时发展,国产替代加速。

1)AI对高性能网络提出更高要求,高速率交换芯片逐渐成为主流。千亿参数大模型的分布式训练依赖高速率、低延时的交换网络。RDMA技术凭借绕过操作系统内核,让一台主机可以直接访问另外一台主机内存的能力,成为降低多机多卡间端到端通信时延的关键技术。

当前,实现RDMA的方式主要靠InfiniBand(英伟达主导)和RoCEv2(以太网交换芯片龙头主导)两种,两种技术方案均对高速率交换芯片提出更高要求。当前,交换芯片最高转发速率达51.2T,支持64个800G速率端口,预计高速率交换芯片占比将持续提升。

2)“UEC”成立,多家巨头拥抱开放式以太网。2023年7月,超以太网联盟(UEC)正式成立,旨在超越现有的以太网功能,更好地满足HPC和AI分布式计算的高带宽和低延迟需求。联盟成员Intel、Oracle、AMD等多个巨头坚定看好以太网方案。

3)本土厂商有望进一步抢占以太网交换芯片的市场份额,加速国产替代。国内交换机整机厂商及交换芯片供应商均采用以太网方案,技术路线契合;且国内交换机市场由本土厂商主导,根据IDC的数据,华为、新华三、锐捷网络合计市占率约83%,在全球供应链新形势下芯片国产替代有望加强,而核心网络芯片国产率不足20%,整机厂商有望加快导入本土交换芯片。

风险因素:

AI发展不及预期;国内新型基础建设不及预期及数字经济政策落地不及预期的风险;交换芯片技术发展不及预期;市场竞争加剧的风险;流量增长不及预期;下游云厂商、运营商等客户资本开支不及预期。

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