1、西南证券研究发展中心 通信研究团队 2024年7月 他山之石系列交换机专题（二）国内外交换机发展趋势研究 1 2 4 核心要点 AI浪潮下，交换机在保障高效网络连接和数据传输领域举足轻重。随着AI数据量和模型规模的增加，分布式计算通过多个互连节点加速训练过程。交换机在此过程中确保消息及时传递至所有节点，尤其在大规模数据中心和竞争性工作负载中，尾延迟尤为重要。此外，网络的扩展能力和处理大量节点的能力对于大型AI模型的训练和海量数据的处理至关重要，交换机在保障高效网络连接和数据传输方面发挥关键作用。据IDC数据，2022年，全球交换机市场规模为3080亿元，同比增长17%，预测2022-2027年

2、CAGR约为4.6%；中国交换机市场规模为591亿元，同比增长9.5%，预计未来5年增速高于全球增速，稳定在7%-9%。中美两国在电信网络基础设施和算力基础设施方面的投资趋势表现出显著差异。尽管在5G建设、产业数字化和基站等领域的投资力度相当，但在算力基础设施方面，中国仍与美国存在较大差距。这反映了中美两国在不同发展阶段和市场需求上的不同。特别是在交换机芯片领域，海外公司在高端芯片的交换容量和制程工艺上领先，中国企业虽然积极研发，但仍处于追赶阶段。随着中国对云计算和网络基础设施需求的快速增长，预计未来中国在这些领域的投资将加速追赶，缩小与美国之间的鸿沟。英伟达加大以太网投资，关注以太网产业链相

3、关机遇。IB适合高性能计算和需要高性能通信的场景，而以太网在终端设备互联和AI网络等一般网络应用中更具优势。未来，以太网将在AI网络和高性能计算中扮演更重要的角色，特别是随着超级以太网联盟的成立和技术改进，以太网将提供更具成本效益和兼容性的解决方案。国内外厂商都在逐渐将重点从IB转向以太网技术，专注于高性能交换机和网络适配器的研发和推广，以满足大规模数据中心和AI应用的需求。相关标的：Cisco、Arista、Celestica等。风险提示：国产替代推进不及预期；技术迭代不及预期；相关激励政策落地不及预期等风险。bU8XbZfVaVbUbZcWbRdN7NmOrRnPrNlOoOpQfQpPw

4、OaQoPpPxNmRwOMYmMpP2 目 录 一、交换机AI时代下的网络核心枢纽 三、交换机厂商巡礼 二、IB vs 以太网 3 1.1 交换机介绍 数据来源：NVIDIANetworking for the Era of AI:The Network Defines the Data Center，西南证券整理 从单个GPU到GPU多点集群 GPU到GPU连接 交换机是通信系统里对于信息交换功能实现的设备：交换机是一种用于电（光）信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。交换是一

5、种技术统称，它根据通信两端传输信息的需求，通过人工或设备自动完成，将信息传送到相应的路由上。交换机在训练大型AI模型和处理海量数据中起到确保消息传递及时性及网络连接与数据传输高效性的作用：传统的数据中心将所有计算资源集中在一个地点，而分布式计算则利用多个互连的服务器或节点完成任务。这种模式下，工作负载通过高速、低延迟的网络连接分散到不同机器上。生成式AI应用程序或AI模型（如ChatGPT、BERT、DALL-E）的训练需要大量计算资源，特别是大型复杂模型。随着数据量和模型规模的增加，分布式计算通过多个互连节点加速训练过程。交换机在此过程中确保消息及时传递至所有节点，尤其在大规模数据中心和竞争

6、性工作负载中，尾延迟尤为重要。此外，网络的扩展能力和处理大量节点的能力对于大型AI模型的训练和海量数据的处理至关重要，交换机在保障高效网络连接和数据传输方面发挥关键作用。4 1.2 交换机关键指标 数据来源：锐捷网络招股书，西南证券整理 交换机的关键指标概括 交换机关键参考指标包括交换带宽、延迟、抖动和兼容性等：交换带宽反映了交换机的总体数据交换能力。低延迟对于实时应用和高速网络环境非常重要。抖动指的是数据包到达时间的变异性，抖动越小，数据传输的稳定性越高。兼容性衡量交换机与其他网络设备和协议的互操作性，确保系统的无缝连接。指标 概念 包转发率（Packets Per Second,PPS）衡