目前，半导体市场对生成人工智能的关注主要集中在计算芯片上，但随着数据中心和网络通信基础设施建设的加快，以太网交换芯片的价格飙升引起了关注：自2024年第一季度以来，博通Tomahawk4系列交换芯片价格异常上涨，其官方网站和其他交易平台大多无库存，交货期高达50周，其中BCM5690B0KFLGG市场报价约4100美元，成为数据中心网络芯片市场的“黑马”。交换芯片价格飙升和供应短缺背后的信号是什么？交换芯片价格飙升和供应短缺背后的信号是什么？以太网交换芯片真的成为人工智能浪潮下半导体市场的另一个受益者吗？   长期备货量少，难以应对市场需求激增   网络交换机是一种扩展网络的装置，可以为子网络提供更多的连接端口，以连接更多的计算机。交换芯片是网络交换机的核心部件，主要负责数据的转发。当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，依靠高效的交换芯片来保证数据的快速准确传输。可以说，交换芯片的性能直接决定了交换机的性能，并直接影响以太网的传输效率和响应速度。高性能交换芯片可以处理更多的数据交换请求，以确保网络的高吞吐量和低延迟。例如，在数据中心或云计算平台上，高性能以太网交换芯片是支持大规模数据传输和处理的关键。   长期以来，网络交换机的更新速度相对较慢。与计算芯片、存储芯片等其他类型的半导体产品相比，交换芯片的市场规模在整个半导体市场中所占比例较低，没有受到市场的广泛关注。   目前，全球以太网交换芯片市场正经历着前所未有的变化。在人工智能和大数据技术的推动下，传统的数据处理和传输方法已经不能满足日益增长的数据需求。特别是在云计算、大数据等技术的推动下，数据中心正朝着大规模、高密度的方向发展。在这种情况下，交换芯片不仅需要更高的性能，还需要更强的可扩展性和灵活性。因此，交换芯片的设计和制造难度也在增加。   低性能交换机芯片不能满足对数据传输效率要求较高的场景需求，如大模型培训，这在短期内促进了博通高端交换芯片的市场需求。这也是BCM56/58系列芯片价格在短期内飙升的原因。   BCM5690可以在单个芯片上提供高达25.6Tb/s高带宽，无缝网络连接，可应用于超大型云网络、存储网络和HPC(高性能计算)等场景。   交换芯片的价格变化趋势受市场需求、供应链状况、全球半导体市场整体环境等多种因素的影响。企业服务部主任王晓龙在接受《中国电子新闻》采访时表示，博通交换芯片，由于单价高、数量低，一般采用订单、生产、产品余量少，导致市场需求突然增加，由于产品本身供应有限，价格飙升。   数据中心的规模扩张主要是增长势头   网络交换机和交换机芯片的需求和增长预期与数据中心数量和单个数据中心建设的计算节点数量密切相关。   超聚变数字技术有限公司计算能力基础设施CTO丁宇表示，2018-2023年，大型培训计算能力需求每年以10倍的速度激增，GPU计算能力每年以1倍的速度增长。计算能力需求与供给之间的巨大矛盾尚未解决，需要大规模的集群计算。   从这个角度来看，未来几年，大规模计算集群将继续建设，数据中心及其内部数据传输量将继续增加，需要更高的带宽交换芯片来满足数据传输的需求，从而为网络交换机和交换芯片带来增长空间。   目前，国际交换机芯片的整体市场主要由博通、思科、幸福等多家巨头主导。凭借强大的技术实力和丰富的产品线，这些公司占据了较大的市场份额。特别是在超大型云数据中心和HPC集群领域，其产品具有显著的优势。BCM56990B0KFLGG最近在交换芯片市场表现最好，是博通旗下高速交换芯片的代表。   长期以来，博通的Tomahawk 4芯片一直被视为400Gbps光模块的起始标志，大约两年后带宽翻了一番，在数据中心网络芯片市场保持领先地位。Tomahawk于2022年8月推出 5系列网络芯片将带宽提升到51.2T，可支持64个800G端口或128个400G端口，数据交换性能为Tomahawk 4的两倍。   随着大型训练带来的数据交换量的增加，网络交换芯片将朝着更高端口速度和转发速度的方向发展。   本土企业增量空间大   交换芯片主要分为自研型和商用型两类。自主开发的芯片由制造商设计并专门用于其交换机产品，构成了公司数据通信业务的核心基础，通常不销售。主要制造商包括华为、思科和ZTE。商业销售芯片由芯片制造商生产，直接销售给其他制造商，包括国际龙头企业博通、幸福和国内盛科通信。   记者了解到，与国际品牌相比，国内交换芯片类别最高的交换容量仍存在2~3代差距。然而，随着国内制造商技术进步和自主创新能力的提高，盛科通信等国内企业在交换芯片领域取得了显著进展，推出了竞争产品。例如，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)等系列已引进国内主流网络设备制造商，实现大规模生产。根据盛科通信招股说明书，计划推出的Arctic系列目前正处于研发后端设计阶段，最高交换容量为25.6Tbps，对于超大型数据中心，支持最大端口速度800G，有望成为行业一线龙头。“我们认为，随着国内交换芯片设计师技术的不断迭代升级，预计国内芯片将进一步引入中端交换产品，并逐步渗透到中高端市场。中金公司研究部表示。   随着市场对高速网络解决方案需求的不断增长，交换芯片的速度也在同步提高。根据市场分析机构的数据，到2024年，全球和中国市场中速率低于100m的交换机端口将逐步淘汰，千兆端口将继续占据市场主导地位。Dell'Oro Group数据预测，2020-2025年，数据中心交换机市场年复合增长率为9%。   在接受《中国电子报》采访时，尚堂科技大型设备业务集团解决方案总监戴吉表示，国内交换机将用于建设大模型时代的人工智能基础设施。“我们不仅要看芯片，还要看交换机产品本身。华为自主开发的交换芯片将配备自己的交换机进行研发。在应用过程中，我们将关注交换机的整体性能和软件能力。”   随着云计算服务的不断扩大和各行各业数字化转型步伐的加快，数据中心的规模正在迅速扩大，对可扩展的高性能网络解决方案的需求也在增加。因此，为满足边缘计算应用而设计的以太网交换机芯片变得尤为关键。燃烧咨询预测指出，到2025年，在中国商用以太网交换芯片市场，100G以上带宽的高速交换芯片市场需求和规模预计将大幅增长，市场规模预计将达到44%。   “中国交换芯片的未来市场空间很大，关键是我们自己的产品不够强，”顾文军在接受《中国电子报》采访时说。”   公开数据显示，2020年全球以太网交换芯片市场规模为368亿元，2025年全球以太网交换芯片市场规模预计达到434亿元，2020-2025年复合增长率为3.4%。根据燃烧咨询数据，预计2025年中国交换芯片市场将达到225亿元，年复合增长率约13%。可以看出，中国交换芯片市场的规模增长率明显高于全球。   (来源:中国电子报)