AI 时代带来的交换机产业四大变革丨机构视角

以太网交换机是重要的通信网络设备，随着全球AI的高速发展，AI集群规模持续增长，AI集群网络对组网架构、网络带宽、网络时延等方面提出更高要求，带动交换机朝着高速率、多端口、白盒化、光交换机等方向持续迭代升级。

根据Arista预测，数据中心以太网交换机市场有望在2025年开始迎来加速增长，其中主要拉动来自北美前五大云厂商（亚马逊、苹果、Meta、谷歌、微软），全球数据中心以太网交换机市场预计2024年约230亿美元，2028年有望达近400亿美元。

国金证券曾发布研报表示，未来以太网有望受益大规模AI集群以及推理需求。开源证券也在日前发布研报认为，AI 时代，交换机有望迎来四大产业变革新机遇。主要观点如下：

交换机应用场景广泛

交换机是用于电/光信号转发的网络设备，是重要的通信网络设备。

以太网交换机主要由芯片、PCB、光器件、插接件、阻容器件、壳体、电源、风扇等组成，芯片包含以太网交换芯片、CPU、PHY、CPLD/FPGA等，其中以太网交换芯片和 CPU 是最核心部件。从原材料成本结构来看，芯片成本占比达到 32%，包含以太网交换芯片、CPU、PHY、CPLD/FPGA等，其中以太网交换芯片和CPU是最核心部件，其次为光器件、接插件、壳体、PCB等。

根据IDC、灼识咨询数据预测，2025年全球以太网交换设备市场规模有望达到2112亿元，2020-2025年的年复合增长率预计将达到3.2%。国内以太网交换设备市场处于快速发展阶段，灼识咨询数据显示，2020年国内以太网交换设备市场规模为343.8亿元，预计2025年市场规模有望达到574.2亿元，2020-2025年均复合增长率为10.8%，年均增速大约是全球市场的三倍，国内市场在全球市场的比重有望从2020的19%提升至2025年的27.2%，占比实现大幅提升。

变革1:AI驱动组网架构变革，新增后端组网需求

相比传统网络架构，AI服务器组网增加后端网络组网(BackEnd)，增加了每台服务器的网络端口数量，叠加AI集群加速 Scale out（横向扩展），万卡、十万、百万卡集群组网使得网络架构层数提升，有望带来大量高速交换机需求。

目前AI网络主要基于Infiniband （无限带宽）协议，但Infiniband相较以太网价格更高，对于英伟达的依赖度较高，同时以太网具备长期在大型数据中心以及远距离传输的部署经验，为了成本以及供应链安全考虑，目前包括英伟达在内的厂商均在探索以太网AI网络。未来以太网方案占比有望逐步提升，最终或将成为主流方案。

变革2:800G交换机开始放量，102.4T交换芯片有望推出

AI大模型参数量持续增长倒逼集群规模提升，叠加AI芯片带宽提升，促使交换机端口速率及交换容量同步升级。交换机端口速率从200G向400G、800G、1.6T提升，交换芯片带宽容量提升至 25.6T、51.2T，下一代102.4T交换芯片有望于2025年下半年推出，盒式交换机端口数量得以持续增长以支持组网规模提升，高速数据中心交换机市场规模有望快速增长。

变革3:交换机白盒化趋势显著，带来新成长机遇

白盒交换机是一种硬件与软件解耦的网络交换机，其硬件由开放化的硬件组件组成，而软件可由用户或第三方自由选择和定制，具备灵活性、可扩展性较高、采购和维护成本较低等优势，广泛应用于互联网厂商和运营商网络，交换机白盒化趋势显著，目前产业生态较为完善，商用交换机芯片厂商、JDM/ODMIOEM交换机设备商有望迎来发展新机遇。

机变革4:光交换机商用逐渐成熟，光电融合组网落地大模型训练

光电路交换机(OCS)主要通过配置光交换矩阵，从而在任意输入/输出端口间建立光学路径以实现信号的交换，相比电交换机，光交换机具有成本低、时延低、功耗低、可靠性高等特点，在AI大模型预训练应用场景中表现较好。当前光电融合方案中OCS方案商用化程度较高，基于3D-MEMS 系统的OCS 方案综合应用较好。

结论

开源证券认为，伴随AI时代为交换机产业带来的四大变革，交换机产业链有望长期受益，建议关注交换机&交换芯片、全光交换机、工业交换机、交换机配套AIDC、交换机配套光器件、交换机配套液冷等六大细分领域。

同时，开源证券也给出风险提示称，“云计算需求不及预期、数字经济增长不及预期、AI 发展不及预期等。”