AI芯片Scale up扩展带来交换芯片新需求 [page::0]

• 大型语言模型（LLM）参数规模快速增长，推动了Scale up集群构建的需求。

- Scale up网络带宽显著高于Scale out，成为高带宽、低延迟通信的主流技术路径。

• 交换芯片作为连接Scale up集群节点的关键器件，需求大幅增长。

交换芯片市场规模及国产渗透现状 [page::0]

• 2025-2027年中国交换芯片市场规模预计分别为257、356、475亿元，年复合增长率显著。

- 当前国产交换芯片整体渗透率低，尤其是高端芯片市场被博通、迈威尔、英伟达等国外巨头主导。

• 国产厂商正持续突破高速率芯片技术，市场替代空间广阔。

国内Scale up交换技术及方案发展 [page::0]

• 国内企业如华为昇腾、百度昆仑推出多卡互联超节点方案，完成Scale up网络架构布局。

- 中兴、新华三、超聚变等厂商提供底层交换节点硬件支持，增强国产芯片生态。

• 多种互联协议并存，以太网、PCIe、私有协议（NVLink、UB等）共同驱动不同应用场景。

- Scale out主要由以太网主导，InfiniBand占据部分市场份额。

风险提示及投资建议 [page::0]

• 提示供应链、技术更新风险、下游需求波动及全球贸易摩擦等风险因素。

- 认为随着AI支出增加和Scale up技术趋势，国产高端交换芯片技术突破将逐步提升市场份额。

国泰海通｜电子：Scale up带来交换芯片新场景，国产渗透空间广阔 — 深度分析报告解构

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1. 元数据与概览

• 报告标题：Scale up带来交换芯片新场景，国产渗透空间广阔

- 报告机构：国泰海通证券研究所

• 发布日期：2025年8月24日（报告首发时间，文章引用为25日）

- 分析师：舒迪、李奇、钟吉芸

• 主题：本报告聚焦于AI领域Scale up技术趋势带动的交换芯片市场新需求，重点分析交换芯片的国产化进展与市场机会，涵盖芯片技术、产业链格局以及未来成长空间

- 核心论点及评级：报告预测中国交换芯片市场规模在2025-2027年将分别达到257、356及475亿元，同比增长分别高达61%、39%、33%。目前高端交换芯片市场被博通、迈威尔、英伟达等海外厂商主导，国产芯片渗透率较低，但随着国产厂商持续技术攻关，高速率芯片的国产替代空间巨大，预计市场份额逐步提升。报告基于AI算力扩容和Scale up集群建设的驱动，提出“国产交换芯片有望快速崛起”的观点，整体看多国产芯片成长空间。[page::0]

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2. 逐节深度解读

2.1 报告导读与投资建议（第一页）

• 关键论点总结：

- 受AI算力需求爆发，尤其是大语言模型（LLM）规模不断扩展，Scale up（规模内扩展）集群建设成为数据中心互联重要趋势。
- Scale up集群对交换芯片提出了更高的带宽和更低延迟要求，推动交换芯片市场持续快速扩张。
- 交换芯片国产化率整体偏低，尤其是高端产品依然被国外龙头独占，国产厂商正突破高速率芯片技术壁垒。
- 多家国产企业（华为、百度、中兴、新华三、超聚变）均已布局scale up交换节点，推动国产芯片产业链完善。
- 在协议层面，Scale up交换芯片同时支持以太网、PCIe、私有协议（如NVLink、UB协议），而Scale out主要是以太网主导。

• 支撑逻辑：

- LLM参数规模快速扩大导致模型拆分、并行策略多样化，尤其是张量并行和专家并行对高带宽低延迟网络依赖极高，需要Scale up方案重构系统架构。
- 海外GPU与AI定制芯片正由几十卡向百卡及千卡集群演进，交换芯片需求随之扩容，提升通信效率成为核心诉求。
- 国内企业积极跟进，打造超节点服务器和交换方案，兼容主流GPU及AI加速卡，实现多协议互联及高达几TB/s的通信带宽能力。

• 关键数据点：

- 预计2025至2027年中国交换芯片市场规模分别为257亿元、356亿元、475亿元；年复合增长率水平高达33%-61%。
- 华为昇腾实现384颗芯片互联，百度昆仑支持32/64卡互联，中兴超聚变各具特色方案，GPU通信带宽从400GB/s至1.6TB/s。

• 风险提示：供应链中断、技术突破不及预期、下游需求放缓和全球贸易摩擦等风险被提示，对产业发展带来不确定因素。[page::0]

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2.2 报告来源及免责声明（第二页）

• 报告由国泰海通证券研究所发布，分析团队成员具有合规登记编号。

- 内容仅面向签约客户，在投资适当性管理下对外有限开放，结构化的客户合规声明提升报告权威性和规范性。

• 包含订阅号二维码，便于客户获取更多官方资料。

此部分强调报告正规来源，提升报告引用公信力。[page::1]

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3. 图表深度解读

本次节选仅包含二维码图像，未包含数据表格或趋势图，但结合文本，以下是对潜在业绩与趋势数据的解读示范：

• 报告中提及2025-2027中国交换芯片规模估计连续快速增长，61%、39%、33%的同比增速序列反映产业周期从爆发期进入稳定成长阶段，体现市场从追赶到部分成熟。

- 其中，257亿元（2025年）规模基数标志产业已具一定体量，快速增长因AI算力大规模扩容，交换芯片带宽需求激增，迎来数倍扩容。

• 图表若给出分协议或分端口速率市场份额，将进一步验证PCIe、以太网及专用协议共存格局。

因节选中未见具体图表，无法提供更详细图解。但上述数据点构成估值与市场前景分析的核心基础。[page::0]

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4. 估值分析

• 本文原文节选未特别列明估值模型或目标价，但基于行业增速和国产化空间广泛，隐含估值见基于未来交换芯片市场规模增长前景。

- 估值逻辑应基于市场规模预测、国产化渗透率提升假设及AI算力投资增长趋势。

• 可能涉及的估值方法包括：

- 市场规模乘以国产芯片可达渗透率及毛利贡献，逆向推算产值与净利润空间。
- 可比公司市盈率倍数法参考国际交换芯片厂商，如博通、英伟达，考察国产替代后的估值上升空间。

由于报告节选无明示，估值推导需结合后续全文补充理解。[page::0]

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5. 风险因素评估

• 报告明确提示四大风险:

1. 供应链风险 — 芯片制造及材料供应不稳定影响产能和交付周期。
2. 技术风险 — 高端高速交换芯片技术突破是否成功存在不确定。
3. 下游需求不及预期 — 如果AI芯片Scale up扩展速度放缓，交换芯片需求下降。
4. 全球贸易摩擦风险 — 国际贸易限制可能限制进口关键设备或技术。

• 这些风险有时可互相关联，例如技术瓶颈导致需求受挫等。报告暂无详细提及风险缓解措施，暗示对行业性质和政策依赖存在警觉。[page::0]

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6. 批判性视角与细微差别

• 报告整体偏向乐观，基于AI市场持续爆发和国产技术追赶的强预期，存在一定“成长叙事”主导色彩。

- 对于国产芯片技术突破的表述较为积极，但实际能否持续超越国际巨头如博通、迈威尔尚需要更多实证数据支持。

• 市场空间预测基数和增长率虽合理，但缺乏对替代速度和竞争壁垒的详细技术评估。

- 协议共存格局解释充分，但对于业界标准统一及兼容性潜在风险未见深入讨论。

• 供应链和国际政治风险提示充分，体现宏观层面不确定因素，但未涉及具体缓解策略。

- 报告未对海外领先厂商的技术更新节奏及对国产替代的潜在影响做深入评估，存在一定盲点。

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7. 结论性综合

本报告全面分析了AI芯片Scale up技术趋势推动交换芯片市场产生新需求的逻辑，详述大语言模型规模扩展带来的网络通信带宽瓶颈及其对交换芯片的刺激作用，强调了Scale up网络相比传统Scale out对低延迟高带宽交换芯片带来的新场景和技术挑战。

通过对产业链上下游国产厂商的布局推演，报告指出当前国产交换芯片尤其是高端高速芯片的国产渗透率较低，但伴随着华为、百度、中兴等企业相继推出的超节点和scale up交换方案，国产芯片产业链正逐步完善和突破。报告做出未来三年中国交换芯片市场将呈现高增长态势，预计2025至2027年市场规模分别达到257亿元、356亿元和475亿元，年增速逐步放缓但依然保持在30%以上，体现行业成长空间巨大。

协议层面，报告科学评估了Scale up交换芯片多协议并存的格局，强调PCIe和以太网在各自应用场景的竞争优势，同时私有协议仍占据重要角色。风险层面则谨慎指出供应链、技术不确定性、需求偏弱及贸易摩擦四重影响因素，体现报告对产业链复杂性和外部环境敏感性的认知。

总体来看，报告基于产业趋势、技术逻辑和市场规模预测，为投资者描绘了一幅国产交换芯片成长潜力巨大的图景，评级为“看好国产化发展空间”，具备较强的行业洞察力和市场前瞻性。尽管部分假设仍需实际产业发展验证，但报告提供了全面且深入的产业结构分析，为理解AI时代交换芯片新场景及国产化机遇提供重要参考。[page::0, page::1]

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关键词汇及概念解释

• Scale up：指在同一集群或服务器内部通过增加算力节点以扩展整体计算能力，强调高带宽、低延迟的内部网络互联。

- 交换芯片（Switch Chip）：用于高性能计算集群中，实现多个处理单元间高速数据交换的核心芯片，决定网络的带宽和通信效率。

• LLM（大语言模型）参数规模：指机器学习模型中参数数量，直接影响模型的运算和存储需求，是算力扩展的重要驱动。

- 张量并行、专家并行：并行计算策略，分别对应模型内部不同维度的拆分和任务分配，通常要求跨节点高速通信。

• 以太网、PCIe、NVLink、UB协议：不同的网络、通信协议标准，决定数据交换的速率和兼容性，是交换芯片设计的关键参考。

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通过以上详尽分析，本报告为投资者和产业关注者提供了AI算力架构升级背景下交换芯片市场的深刻洞见，尤其强调国产厂商在技术和市场层面的广阔机会及挑战，为后续跟踪与决策奠定坚实基础。

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