AI行業(yè)跟蹤報告之二十：交換機：數字經濟底座 AI驅動成長

一、交換機：提供高效的數據轉發(fā)和優(yōu)質的連接服務交換機(Switch)意為“開關”，是一種用于電（光）信號轉發(fā)的網絡設備，相當于一臺特殊的計算機，由硬件和軟件組成。它可以為接入交換機的任意兩個網絡節(jié)點提供獨享的電信號通路，是搭建網絡的核心設備之一，主要功能為擴大網絡覆蓋范圍，能為子網絡提供更多的連接端口，以便連接更多的服務器、計算機、移動終端及物聯(lián)網終端。最常見的交換機是以太網交換機，其他常見的還有電話語音交換機、光纖交換機等。

按照終端應用場景，交換機可分為數據中心交換機和非數據中心交換機。（1）數據中心交換機主要用于連接服務器或IP 存儲，主流架構為萬兆接入+40G/100G骨干；（2）非數據中心交換機主要應用于企業(yè)和分支機構園區(qū)網絡，企業(yè)級交換機主要用于連接器無線AP、IP 攝像頭及電腦等設備，主流架構為萬兆骨干、千兆到桌面。

其中，數據中心為交換機最大終端應用，占比達50%。AI 應用需要處理大量的數據，且對數據傳輸速度有較高的要求，需要更多的和更高速度的交換機支持數據的實時傳輸。此外，AI 應用的部署需要對網絡架構進行優(yōu)化，以提高系統(tǒng)的性能和可拓展性，這需要引入更多的交換機來支持新的網絡架構。

以太網交換機是基于以太網傳輸數據的交換機，以太網是采用共享總線型傳輸媒體方式的局域網。以太網交換機的結構是每個端口都直接與主機相連，并且一般都工作在全雙工方式。交換機能同時連通許多對端口使每一對相互通信的主機都能像獨占通信媒體那樣，進行無沖突地傳輸數據。隨著交換技術的不斷發(fā)展，以太網交換機的價格急劇下降，交換到桌面已是大勢所趨。

InfiniBand 意為無限帶寬，是一種高性能計算網絡通信標準，具有高吞吐量、低延遲和高系統(tǒng)可擴展性。1999 年，隨著CPU 性能的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的有缺陷的I/O 系統(tǒng)已經成為制約服務器性能的瓶頸。在這種情況下，InfiniBand 應運而生，現(xiàn)已成為HPC、企業(yè)數據中心和云計算環(huán)境中主流的高性能計算機（HPC）互連技術之一。InfiniBand 交換機將高速光纖交換機與InfiniBand 技術相結合，實現(xiàn)IB 組網中節(jié)點到節(jié)點的通信。市場格局方面，Mellanox 和Intel是IB 交換機市場的主要玩家，Mellonax 市占率超過70%。

二、數字經濟賦能行業(yè)快速增長，寡頭壟斷競爭格局穩(wěn)固云計算業(yè)務和云流量快速增長，交換機在數據中心市場迎來巨大發(fā)展空間。

隨著數據流量增長，高帶寬業(yè)務開展和部署對網絡設備要求增多，交換機由集線器（一層交換機）升級為第四代多業(yè)務產品，數據中心場景由于東西向流量占據主流葉脊網絡架構取代傳統(tǒng)三層網絡架構，AI 大模型訓練南北向流量增加，或驅動向“Fat-Tree”架構轉變，增加交換機使用數量。

從市場規(guī)模來看，根據億渡數據和華經產業(yè)研究院統(tǒng)計數據，2021 年全球交換機市場規(guī)模307 億美元，預計2026 年市場規(guī)模達到426 億美元，21-26 年CAGR 為6.77%。2021 年中國交換機行業(yè)市場規(guī)模為501 億元，同比增長17.33%，預計2025 年市場規(guī)模達到915 億元，CAGR 為16.25%，增速高于全球增速。

電子制造服務商與品牌商的主要合作模式為ODM(JDM)和OEM。其中ODM合作模式對制造服務商的綜合實力要求高，業(yè)務合作關系及相互依存關系也更加緊密。2021 年我國交換機品牌商占比68.7%，制造商(代工廠)占比31.3%。

英偉達于20 年4 月完成對交換機公司Mellanox 的收購，將高性能網絡技術與自身高性能計算技術相結合，通過Mellanox 的IB 交換機實現(xiàn)計算節(jié)點間的互聯(lián)，最大化GPU 核心的計算資源利用效率。NVIDIA Quantumn IfiniBand交換機系列提供完整的交換機系統(tǒng)和網絡管理產品組合，可連接各種規(guī)模的云原生超級計算。NVIDIA Quantum lnfiniBand 還支持網絡自愈功能、增強服務質量QOS)、擁塞控制和動態(tài)路由等特性，從而實現(xiàn)更高的總體應用程序吞吐量。

英偉達H100 卡有望拉動IB 交換機出貨量快速增長。

三、交換機行業(yè)投資建議

投資建議： IDC 報告數據顯示，23Q1 全球交換機市場高速增長，其中200G/400G 高性能交換機收入同比增長141.3%；Dell'OroGroup 的最新報告指出23Q1 全球服務提供商路由器和交換機市場收入同比增長15%，再次回到近12 年來的高點。隨著云計算、大數據、物聯(lián)網等技術的興起，對高帶寬交換機的需求增加；隨著5G 技術的商用推進，交換機也需要支持更大規(guī)模的連接和更低的延遲；隨著人工智能和機器學習技術的進步，交換機也趨向于智能化和自動化。在數字化轉型和人工智能趨勢的推動下，交換機市場空間有望不斷得到拓展。

交換機行業(yè)建議關注：共進股份、菲菱科斯。

3.1、共進股份：通信業(yè)務總體向好，外延創(chuàng)新業(yè)務多點開花通信業(yè)務競爭優(yōu)勢明顯，持續(xù)加快傳感器封測、汽車電子新業(yè)務外延步伐。

共進股份專注通信產品和先進移動通信設備及應用產品的制造和銷售。在坪山、太倉、越南、海寧四地工廠合計擁有90 條SMT 生產線，具備精密和高效的貼片和組裝能力，能夠滿足各類高端電子產品的制造需求，與國內外眾多優(yōu)質通信設備商建立了長期、穩(wěn)定的合作關系。2022 年實現(xiàn)營業(yè)收入109.74 億元，同比增長1.53%，凈利潤2.26 億元，歸母凈利潤2.27 億元。

數字經濟不斷發(fā)展，公司交換機業(yè)務市場需求持續(xù)高景氣增長。據IDC 數據，2022 年全球以太網交換機收入增速達到18.7%。其中，非數據中心以太網交換機收入增幅15.7%，數據中心以太網交換機收入同比增長22.6%。分地區(qū)看，2022 年以太網交換機市場收入在亞太、美國、加拿大、拉丁美洲、西歐、中東及非洲地區(qū)均實現(xiàn)兩位數增幅，中國市場全年增長9.2%，日本、中歐及東歐地區(qū)略有下滑。2022 年公司交換機業(yè)務收入超過18 億元，較上年增幅9.40%。

目前公司交換機業(yè)務主要以國內客戶為主，同步覆蓋海外優(yōu)質客戶，包括數據中心交換機、園區(qū)交換機等，以100GbE、400GbE 為主，2022 年內公司園區(qū)交換機收入增幅超過30%。預計隨著數字經濟的不斷發(fā)展，公司數通業(yè)務市場需求將持續(xù)高景氣增長。

風險提示：創(chuàng)新轉型成果不及預期，客戶訂單數量不及預期。

3.2、菲菱科思：數據中心交換機產品加速布局深耕新一代通信行業(yè)，提供交換機全方位解決方案。公司主要以ODM（含JDM）和OEM 模式與網絡設備品牌商進行合作，為其提供交換機、企業(yè)級路由器、wifi 無線產品、5G 小基站類、防火墻、VPN 產品、通信設備組件等產品的研發(fā)和制造服務。截至2022 年，公司ODM 產品占營業(yè)收入比例為80.31%，交換機產品為公司的主要產品，占公司營業(yè)收入比例為89.11%。2022 年實現(xiàn)營業(yè)收入23.52 億元，同比增長6.54%，歸母凈利潤1.95 億元，同比增長15.68%。

緊跟行業(yè)技術發(fā)展趨勢，提升自主研發(fā)設計能力。經過二十多年的發(fā)展和沉淀，公司已經能夠自主完成產品的結構設計和硬件設計，并具備系統(tǒng)軟件、驅動程序及應用程序的開發(fā)能力。我國網絡設備行業(yè)品牌商競爭格局較為穩(wěn)定，其中，在交換機市場，新華三、華為、星網銳捷占據市場主導地位，合計占據國內市場份額約80%左右，公司實施大客戶戰(zhàn)略，致力于為客戶提供網絡設備研發(fā)設計、生產制造、銷售服務的一站式服務，已成為新華三、S 客戶等知名網絡設備品牌商的合作伙伴。

推進募投項目建設，邁進中高端交換機市場。傳統(tǒng)數據中心主要基于10G網絡架構，伴隨后5G 時代流量高速增長，來自應用和數據的網絡壓力愈發(fā)明顯。

根據IDC 預測，我國25G/100G 數據中心交換機的市場規(guī)模將由2017 年的1.08億美元增長至2024 年的25.13 億美元，復合增長率高達56.86%；另外據Dell’OroGroup 預測，未來400G 及以上速率交換機將成為市場主流。公司目前已具備400G 核心交換機產品硬件開發(fā)能力和制造能力，依托深圳、浙江海寧和武漢三地的生產基地和研發(fā)基地，形成了以企業(yè)級網絡設備為主、加快推進數據中心交換機和智能終端無線產品類等的多元化產品布局。

風險提示：技術研發(fā)進度不及預期，渠道拓展不及預期。

四、風險提示

宏觀經濟風險、AI 發(fā)展不及預期風險、技術突破不及預期風險。

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轉自光大證券股份有限公司 研究員：劉凱