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交换芯片龙头企业,高端产品放量可期

2025-03-07 - 财通证券 Joken Hu
报告封面

国内领先的以太网交换芯片设计企业。盛科通信为国内领先的以太网交换芯片设计企业,主营业务为以太网交换芯片及配套产品的研发、设计和销售。 以太网交换芯片是支撑企业和工业网络的核心组件。公司成立于2005年,经过十余年的技术积累,公司现已形成丰富的以太网交换芯片产品序列。公司2023年9月IPO发行5000万股A股,每股发行价格42.66元,募集资金约为21.33亿元。公司产品覆盖从接入层到核心层的以太网交换产品,为我国数字化网络建设提供了丰富的芯片解决方案。 以太网交换芯片市场受益AI需求快速增长。交换机是数据中心重要组成部分,AI集群中需要实现GPU间高速数据传递,对交换机的性能和数量需求更高,驱动全球交换芯片市场快速增长。根据公司招股说明书,2020年全球以太网交换芯片市场规模为368亿元。而根据Lightcounting预测,到2027年仅云数据中心交换机芯片的市场规模将达到70亿美元以上。 交换芯片产业前景广阔,国产替代空间巨大。交换机芯片具有产品开发周期长、技术壁垒较高等特点。且交换芯片开发需要与客户紧密合作,从产品定义到量产通常需要耗费3-5年,客户粘性强。一颗交换机芯片的产品生命周期可以长达8-10年,成功的产品可以为企业带来持续稳定的收入回报。2020年中国商用以太网交换芯片市场和商用万兆及以上以太网交换芯片市场中,海外企业占比超过9成,具有广阔的国产替代空间。 公司综合竞争力突出,有望受益交换芯片国产替代浪潮。公司自成立之初即从事以太网交换芯片研发,具备近20年研发积累,1H2024研发人员占比达到70%以上。公司面向大规模数据中心和云服务的高端旗舰芯片产品已于2023年给客户送样测试,预计2024年实现小批量交付,该产品支持最大端口速率800G,搭载增强安全互联、增强可视化和可编程等特性。公司客户包括新华三、锐捷等头部交换机厂商,新品逐步导入客户,有望贡献重要收入增量。 投资建议:我们预计公司2024/2025/2026年收入分别为10.82/14.33/20.83亿元,对应PS倍数分别为28.26/21.33/14.68倍。首次覆盖,给予“增持”评级。 风险提示:新产品进度不及预期、行业竞争加剧、宏观需求不及预期、地缘政治风险、人民币汇率波动风险、股东减持风险。 1高研发投入的国内领先交换芯片企业 1.1公司是国内领先的以太网交换芯片设计企业 盛科通信为国内领先的以太网交换芯片设计企业,主营业务为以太网交换芯片及配套产品的研发、设计和销售。以太网交换芯片是支撑企业和工业网络的核心组件。公司成立于2005年,经过十余年的技术积累,公司现已形成丰富的以太网交换芯片产品序列。公司产品覆盖从接入层到核心层的以太网交换产品,为我国数字化网络建设提供了丰富的芯片解决方案。 图1.公司发展历程 公司主要产品包括以太网交换芯片及配套产品。以太网交换芯片是以太网交换机的核心部件。以太网交换机是用于网络信息交换的网络设备,是实现各种类型网络终端互联互通的关键设备。以太网交换机对外提供高速网络连接端口,直接与主机或网络节点相连,可为接入设备的任意多个网络节点提供电信号通路和业务处理模型。 图2.以太网交换机 图3.以太网交换机的内部架构 截至2024年半年报 , 公司量产产品覆盖100Gbps~2.4Tbps交换容量及100M~400G的端口速率,全面覆盖企业网络、运营商网络、数据中心网络和工业网络等应用领域。其中,TsingMa.MX系列交换容量达到2.4Tbps,支持400G端口速率,支持新一代网络通信技术的承载特性和数据中心特性;GoldenGate系列芯片交换容量达到1.2Tbps,支持100G端口速率,支持可视化和无损网络特性; TsingMa系列芯片集成高性能CPU,为企业提供安全、可靠的网络,并面向边缘计算提供可编程隧道、安全互联等特性。 表1.公司以太网交换芯片及模组产品矩阵 表2.公司以太网交换机产品矩阵 1.2国有资本在股东中占据重要地位 公司无实际控制人、无控股股东,第一大股东为中国振华电子集团有限公司(简称中国振华)。截至2025年2月7日,中国振华直接持有公司21.26%股份,此外国家集成电路产业投资基金股份有限公司持有公司19.00%股份,中新苏州工业园区创业投资有限公司持有公司11.46%股份。 图4.公司无控股股东和实际控制人 1.3主营业务基本情况 公司收入稳健增长,以太网交换机芯片占比较高。随着交换机芯片需求增长及国产替代份额提升,公司收入规模在2018-2022年间实现了稳健快速提升。2023年,宏观需求低迷,且公司在2023年3月被美国列入“实体清单”,公司依然聚焦主业,在艰难的外部环境下逆势实现收入增长。但由于部分客户担忧上游供应不确定性,选择在1H2023加大提货力度,导致公司2023年收入基数相对较高,1Q2024-3Q2024公司收入规模同比略有下滑,但已超过2022年全年水平。 图5.公司营收近年来稳健持续增长 图6.高研发投入导致利润亏损 图7.以太网交换芯片占比较高 利润端来看,公司维持高研发投入,目前仍处于亏损状态。2024年前三季度公司研发费用达到3.30亿元,占公司收入比重达到40.89%。从毛利率端来看,公司近年毛利率有所下滑,主要受到产品销售结构变动及部分型号芯片产品毛利率降低的共同影响。 图8.公司维持高研发投入 图9.公司毛利率近年来有所下滑 2交换芯片受益AI需求快速增长 2.1交换机是数据中心核心组成部分 交换机(Switch)是一种在计算机网络中用于连接多台设备并实现数据转发的网络设备。交换机的分类众多,按照OSI网络模型分类,交换机可以分为二层交换机和三层交换机,分别对应OSI网络模型的第二层和第三层。二层交换机通常也被称为以太网交换机,广泛应用于数据中心、局域网等场景;三层交换机相比二层交换机主要多了路由功能,通常用于核心骨干网和城域网等大型网络中。 表3.交换机分类及主要特点 图10.交换机是数据中心重要组成部分 交换芯片是交换机核心组成部分。交换机主要由交换芯片、CPU、DRAM内存条、电源、主板等组件构成,交换芯片是整个系统的核心。根据菲菱科思招股说明书数据,2021年芯片采购额占其总采购额达到40%以上。 图11.交换机内部构造图 图12.2021年菲菱科思原材料采购中芯片占比达到43% 2.2受益AI需求增长,交换芯片市场规模快速增长 AI数据中心带来了更复杂的网络架构以及更多的交换机需求。在AI数据中心中,交换网络可以分为Scale-Up和Sacle-Out两部分。Scale-Out交换网络还可分为前端和后端网络两个部分。前端网络与传统数据中心类似,主要实现服务器CPU和存储之间的互联互通。后端网络则通过交换机连接GPU,实现GPU之间的互联互通。在后端网络中,由于GPU之间需要实现数据在HBM间的高速传递,通常采用RDMA(RemoteDirect Memory Access,远程直接内存访问)技术搭配无阻塞网络,对交换机和网络架构的要求相对较高,单位服务器配备交换机数量的比例也更高。 图13.数据中心中的前端和后端网络 而在Scale-Up网络中,也大量采用交换芯片,但与Scale-Out不同的是,Scale-up通常只用于节点内网络通信,基于对通信带宽和延迟的极高要求,其交换芯片通常采用NVLink、PCIe等通信协议。 图14.GB200 NVL72机柜Scale-Up连接示意图 总体看,不管是在Scale-Out还是在Scale-Up域,交换芯片都是AI集群的核心组成部分,AI需求正推动全球交换芯片市场规模快速增长。根据公司招股说明书引用灼识咨询数据,2020年全球以太网交换芯片市场规模为368亿元。而根据Lightcounting预测,在AI需求拉动下,到2027年仅云数据中心交换机芯片的市场规模将达到70亿美元以上。 图15.2020年全球以太网交换芯片市场规模为368亿元 图16.2027年云数据中心交换芯片市场规模将达到70亿 2.3以太网交换芯片国产替代空间广阔 在交换机芯片市场中存在商用和自用两个细分市场。商用产品主要指市面上可以采购的交换机芯片,主要供应商有博通、美满电子、瑞昱、英伟达、英特尔等。 而思科、华为、英伟达等交换机企业自研交换机芯片,用于自研的交换机产品,不对外销售;同时自用厂商亦会采购商用交换机产品。 图17.思科自研UADP和Silicon One交换机芯片 自研交换机芯片的存在,一方面是由于思科作为全球龙头,在其发展早期,市面上并没有成规模的商用交换机芯片供应商,因此思科只能通过自研芯片的方式来配合其交换机技术的演进。另一方面,自研芯片有助于降低产品成本,加速产品设计迭代。但由于自研芯片需要大量前期投入,后发企业自研难以构建自身竞争优势。且单一企业出货量较小,难以摊薄其研发成本。 展望未来,预计商用交换芯片与自用交换芯片市场将同向发展,而商用交换芯片市场有望享受高于行业平均的增速。一方面,英伟达、华为等算力芯片核心供应厂商均有自研交换芯片产品,其产业生态的繁荣有助于自用交换芯片市场的增长。 另一方面也需要看到,由于成本、软件生态等多方面考虑,近年来Arista等第三方交换机芯片企业的份额和白牌交换机的渗透率均在上升通道,预计商用交换芯片市场有望享受高于行业平均的增速。 图18.Arista与Cisco市场份额对比(按市场规模计算)图19.Arista与Cisco市场份额对比(按端口出货量计算) 根据公司招股说明书,2020年中国商用以太网交换芯片市场和商用万兆及以上以太网交换芯片市场中,博通均占据6成以上的主要份额。而在中国自用以太网交换机芯片市场中,华为占据88%的主要份额,思科占比为11%。在商用以太网交换芯片市场中,国产份额较低,国产替代空间广阔。 图20.中国商用以太网交换芯片市场国产份额低 图22.中国自用以太网交换芯片市场为华为占据近9成 2.4交换芯片的特点:高技术壁垒、强客户粘性及长产品生命周期 交换芯片的设计和制造涉及多项先进设计与制造技术,壁垒较高。从产品层面来看,交换芯片的设计中涉及到高速接口、NPU、队列管理、阻塞控制等软硬件方面的Knowhow,制造中涉及先进制程、先进封装等先进的半导体制造技术,对芯片企业的设计能力和供应链管理能力要求较高。 图23.思科Silicon One Q-200芯片架构 图24.思科Silicon One芯片采用HBM和先进封装技术 客户导入交换芯片的过程通常需要耗费大量时间和人力物力,对芯片新进入者的接纳性较弱。一款成功且稳定的交换机产品往往需要交换机厂商与芯片厂商配合调试,反复验证测试,耗费数年时间才能实现规模化量产销售。在产品研发设计到量产销售的整个过程中,交换机厂商需要全方位匹配大量软硬件开发成本及软硬件工程人员,并部署全新的营销方案。考虑到产品对于网络设备整体性能的重大影响以及已有产品的巨大投入,交换机厂商极为重视供应商结构的稳定性,对芯片新进入者接纳性较弱。 图25.一颗交换机芯片从设计到量产销售通常需要花费3-5年时间 从产品生命周期来看,交换机芯片产品生命周期较长,每一代产品通常拥有8-10年的生命周期,例如在2012年发布的1.28T交换机芯片产品,目前依然有较大需求。而以产品迭代周期来看,2年左右的开发周期对企业紧跟市场需求、持续投入研发的能力要求较高。交换机厂商往往在产品生命周期中对产品进行长期投资、持续采购并与公司协作开发,不断提升产品渗透率,与公司建立长期稳定的合作伙伴关系。对于其他行业新进入企业,客户在全产业链中更换供应商的意愿较低,更换的时间成本、资金成本与风险较高,新进入企业较难在短时间内挑战先发公司的市场资源优势。 图26.Tomahawk系列芯片保持2年迭代一次的节奏 3技术客户资源积累深厚,新品稳步推进即将放量 3.1软硬件协同发展,产品技术领先同行 硬件方面,公