当前，半导體(tǐ)市场对生成式人工智能(néng)的关注大多(duō)集中于计算芯片，但在数据中心和网络通信基础设施加快建设推动下，以太网交换芯片的价格暴涨正引发关注。2024年一季度以来，博通Tomahawk4系列的多(duō)款交换芯片价格迅速走高，在其官网和其他(tā)交易平台上大多(duō)显示无库存，且交货期高达50周，其中BCM56990B0KFLGG 市场报价已达4100美元左右，成為(wèi)数据中心网络芯片市场的“黑马”。交换芯片价格暴涨、供应短缺传递出怎样的信号？在AI浪潮下，以太网交换芯片成為(wèi)半导體(tǐ)市场的又(yòu)一受益者？

博通BCM56990系列产品图

長(cháng)期备货量少，难以应付市场需求激增

网络交换机，是一个扩大网络的装置，能(néng)為(wèi)子网络提供更多(duō)的连接端口，以便连接更多(duō)的计算机。交换芯片，是网络交换机的核心部件，主要负责数据的转发功能(néng)。当一个数据包到达交换机时，交换芯片会读取数据包的目标地址，并迅速将其转发到目的端口。以太网中的数据交换，特别是在大型网络中，依赖于高效的交换芯片来确保数据的快速、准确传输。可(kě)以说，交换芯片的性能(néng)直接决定了交换机的性能(néng)，并直接影响以太网的传输效率和响应速度。在数据中心或云计算平台中，高性能(néng)的以太网交换芯片是支持大规模数据传输和处理(lǐ)的关键。

長(cháng)期以来，网络交换机更新(xīn)换代速度相对较慢，交换芯片市场规模相较于计算芯片、存储芯片等其他(tā)类型半导體(tǐ)产品来说，在整个半导體(tǐ)市场中的占比较低，未曾受到市场的广泛关注。

而当前，全球以太网交换芯片市场正在经历前所未有(yǒu)的变革。在AI、云计算、大数据技术的推动下，传统的数据处理(lǐ)和传输方式已经无法满足日益增長(cháng)的数据需求，数据中心正在向大规模、高密度的方向发展。这要求交换芯片不仅要有(yǒu)更高的性能(néng)，还需要有(yǒu)更强的可(kě)扩展性和灵活性。因此，交换芯片的设计和制造难度也在不断增加。

由于低性能(néng)交换芯片无法满足大模型训练等对数据传输效率有(yǒu)着更高要求的场景，高端交换芯片的市场需求迅速走高。这也是博通BCM56/58系列芯片价格在短期内暴涨的原因。据悉，BCM56990能(néng)够在单个芯片上提供25.6 Tb/s 的高带宽，可(kě)应用(yòng)于超大规模云网络、存储网络及 HPC 等场景。

博通官网Tomahawk4 / BCM56990 Series技术规格及库存

交换芯片的价格变动趋势受到多(duō)种因素的影响，包括市场需求、供应链状况以及全球半导體(tǐ)市场的整體(tǐ)环境等。芯谋研究企业服務(wù)部总监王笑龙在接受《中國(guó)電(diàn)子报》记者采访时表示，博通的交换芯片，由于单价高、用(yòng)量低，一般采用(yòng)订货、生产的方式，产品余量少，这才导致了在市场需求量突然增加的情况下，由于产品本身供给量有(yǒu)限而出现的价格猛涨。

中國(guó)市场增速快于全球，本土企业增量空间大

网络交换机和交换芯片的需求量、增長(cháng)预期与数据中心数量及单个数据中心内建设的计算节点数量强相关。超聚变算力BU CTO丁煜表示，2018—2023年，大模型训练算力需求每年以10倍的速度激增，而GPU算力每年以1倍的速度增長(cháng)，算力需求与供给之间存在的巨大矛盾还没有(yǒu)得到解决，还需要大规模的集群计算。

由此判断，未来几年，大规模计算集群仍将持续建设，数据中心之间及其内部的数据传输量不断增長(cháng)，需要更高带宽的交换芯片来满足数据传输的需求，进而给网络交换机及交换芯片带来增長(cháng)空间。公开数据显示，2025年全球以太网交换芯片市场规模预计将达到434亿元，2020-2025年复合增長(cháng)率（CAGR）為(wèi) 3.4%。灼识咨询数据预测，中國(guó)交换芯片市场规模预计2025年将达到225亿元，CAGR约13%。中國(guó)交换芯片市场规模增長(cháng)显著高于全球。

2016-2025E全球以太网交换芯片市场规模

资料来源:盛科(kē)通信招股说明书，灼识咨询，國(guó)联证券研究所

交换芯片主要分(fēn)為(wèi)两大类：自研型和商(shāng)用(yòng)型。自研芯片由制造商(shāng)自行设计并专用(yòng)于其交换机产品，构成了公司数据通信业務(wù)的核心基础，通常不对外销售，主要的生产厂商(shāng)包括华為(wèi)、思科(kē)和中兴等。而商(shāng)用(yòng)型交换芯片则是由芯片制造商(shāng)生产后，直接面向市场销售给其他(tā)厂商(shāng)，其中包括國(guó)际龙头企业博通、美满以及國(guó)内的盛科(kē)通信。

记者了解到，目前國(guó)内交换芯片品类最高的交换容量与國(guó)际品牌相比仍有(yǒu)2~3代差距，但随着國(guó)内厂商(shāng)的技术进步和自主创新(xīn)能(néng)力的提升，國(guó)内企业如盛科(kē)通信等，已经在交换芯片领域取得了显著进展，推出了具有(yǒu)竞争力的产品。例如其TsingMa.MX（交换容量2.4Tbps，支持 400G 端口速率）、GoldenGate（交换容量 1.2Tbps，支持 100G 端口速率）等系列已导入國(guó)内主流网络设备商(shāng)并实现规模量产。盛科(kē)通信招股书显示，其计划推出的Arctic 系列目前正处于研发的后端设计阶段，交换容量最高达到 25.6Tbps，支持最大端口速率 800G，面向超大规模数据中心，有(yǒu)望对标行业一線(xiàn)龙头。

主要交换芯片厂商(shāng)产品性能(néng)对比

“随着本土交换芯片设计商(shāng)技术不断迭代升级，其芯片产品有(yǒu)望进一步导入中端交换产品，并逐步向中高端市场渗透。”中金公司研究部表示。

國(guó)内企业在交换芯片领域的技术进步，正逐步得到市场认可(kě)，并在整體(tǐ)解决方案的提供上逐步展现出优势。商(shāng)汤科(kē)技大装置事业群解决方案总监代继在接受《中國(guó)電(diàn)子报》记者采访时表示，在搭建大模型时代的AI基础设施时，会采用(yòng)本土交换机。“我们不只要看芯片，还要看交换机产品本身，在应用(yòng)过程中会注重交换机的整體(tǐ)性能(néng)和软件能(néng)力。”

随着市场对高速网络解决方案的需求不断增長(cháng)，交换芯片的速率也在同步提升。根据市场分(fēn)析机构数据，到2024年，全球和中國(guó)市场中速率低于100M的交换机端口将逐渐被淘汰，千兆端口将继续占据市场的主导地位。灼识咨询的预测指出，到2025年，中國(guó)商(shāng)用(yòng)以太网交换芯片市场中，100G及以上带宽的高速交换芯片市场需求和规模预计将大幅增長(cháng)，市场规模占比有(yǒu)望达到44%。

芯谋市场分(fēn)析师顾文(wén)军在接受《中國(guó)電(diàn)子报》记者采访时表示，中國(guó)交换芯片未来市场空间较大，“关键在于我们的产品够不够强。”