Scaleup带来交换芯片新场景，国产渗透空间广阔

本报告导读： 电子元器件《特种集成电路行业触底向上，行业公司半年度见拐点》2025.08.19电子元器件《全面升级推理能力，GPT-5将实现复利式增长》2025.08.11电子元器件《晶圆代工行业龙头25Q2毛利率优于指引上限》2025.08.08电子元器件《世界机器人大会即将开幕，精细操作或为未来看点》2025.08.05电子元器件《低轨卫星发射再提速，FPGA行业深度受益》2025.08.05 AI芯片Scale up集群扩大，带来交换芯片新需求场景，国内厂商在高速率芯片持续突破，交换芯片国产渗透空间广阔。 投资要点： 大模型持续演进，扩大Scale up集群是重要趋势。大语言模型（LLM）参数规模从千亿、万亿到十万亿持续演进，发展出了数据并行、张量并行、流水并行、专家并行等多种策略，以解决“模型太大，一张卡放不下”的瓶颈。张量并行、专家并行通信量大，对网络带宽-和延迟的要求极为苛刻，跨服务器并行将导致性能大幅下降，而Scale up网络带宽显著高于跨服务器的Scale out网络，因此，构建高带宽、低延迟的Scale up网络是行业主流的技术方案。 海外AI芯片持续升级scale up规模，带动交换芯片新需求。海外GPU scale up当前互联规模可以做到几十卡互联，正在向数百卡互联演进，AI定制芯片互联规模则从几十卡到上千卡不一，随着Scaleup规模扩大，Scale up switch芯片逐渐被使用，以提升通信效率。国内AI企业也都先后推出自己的超节点产品，并配置scale up交换节点。华为昇腾可实现384颗芯片互联，百度昆仑芯支持32卡/64卡互联，其互联协议分别采用UB协议、PCIe协议。中兴、新华三、超聚变等厂商也推出各自的超节点方案，为国产芯片走向超节点提供基础工程能力支持。中兴的超节点服务器内置16个计算节点和8个交换节点，GPU通信带宽可达400GB/s至1.6T/s，能够适配英伟达和国内大多数GPU企业的AI加速卡。新华三的UniPod系列可支持以太、PCIe互联，支持基于不同AI芯片构建系统。从协议角度看，我们认为Scale up交换领域，以太网、PCIe、私有 协议（如NVLink、UB等）将并存；Scale out领域，以太网将凭借其开放生态和成本优势，占据主导地位，InfiniBand也将占据部分份额。 风险提示：供应链风险、技术风险、下游需求不及预期、全球贸易摩擦风险 目录 1.Scale up带动交换芯片新需求，国产渗透空间广阔....................................41.1.大模型持续演进，扩大Scale up集群是重要趋势.................................41.2.海外AI芯片持续升级scale up规模，带动交换芯片新需求...............41.3.国内厂商陆续推出超节点方案，并配置scale up交换节点..................51.4.交换芯片市场测算....................................................................................62.风险提示..........................................................................................................7 1.Scale up带动交换芯片新需求，国产渗透空间广阔 1.1.大模型持续演进，扩大Scale up集群是重要趋势 大语言模型（LLM）参数规模从千亿、万亿到十万亿持续演进，发展出了数据并行、张量并行、流水并行、专家并行等多种策略，以解决“模型太大，一张卡放不下”的瓶颈。张量并行、专家并行通信量大，对网络带宽和延迟的要求极为苛刻，跨服务器并行将导致性能大幅下降，而Scale up网络带宽显著高于跨服务器的Scale out网络，因此，构建高带宽、低延迟的Scale up网络是行业主流的技术方案。 资料来源：DeepTech深科技微信公众号援引OpenAI官网 1.2.海外AI芯片持续升级scale up规模，带动交换芯片新需求 从海外AI芯片来看，GPU、ASIC均显示出Scale up规模扩大的趋势，且Scale up switch芯片逐渐被使用，以提升通信效率。GPU scale up当前互联规模可以做到几十卡互联，正在向数百卡互联演进。目前英伟达可以实现72颗芯片互联（GB200NVL72），到27年，其Scale up规模有望扩大到144颗芯片互联（Rubin Ultra NVL576），AMD也计划在26、27年推出机柜级方案，互联规模有望扩大至256卡，并引入以太网交换机进行互联；AI定制芯片领域，各家规模不一，谷歌方案较为领先，Ironwood芯片可以最大做到9216颗芯片互联，其通过3D-torus形成64卡互联，再通过OCS光交换机连接64卡小集群，最终实现9216卡互联。亚马逊24年末发布Trainium2芯片的64卡集群方案，有望在后续引入PCIe switch以提升互联效率。Meta、微软等厂商的AI ASIC也均配置较高的单芯片带宽，基于以太网打造机柜方案。 1.3.国内厂商陆续推出超节点方案，并配置scale up交换节点 国内AI企业也都先后推出自己的超节点产品和解决方案，并在机柜内配置scale up交换节点。华为昇腾可实现384颗芯片互联，百度昆仑芯支持32卡/64卡互联，其互联协议分别采用UB协议、PCIe协议。中兴、新华三、超聚变等厂商也推出各自的超节点方案，为国产芯片走向超节点提供基础 工程能力支持。中兴的超节点服务器内置16个计算节点和8个交换节点，GPU通信带宽可达400GB/s至1.6T/s，能够适配英伟达和国内大多数GPU企业的AI加速卡。新华三的UniPod系列可支持以太、PCIe互联，支持基于不同AI芯片构建系统。 资料来源：半导体产业纵横微信公众号 资料来源：半导体产业纵横微信公众号 资料来源：WAIC 2025，半导体产业纵横微信公众号 资料来源：百度智能云 1.4.交换芯片市场测算 Scale out交换芯片：预计字节、阿里、腾讯等互联网厂商capex及三大运营商算力capex，25年合计5160亿元。按scale out交换机占ai capex 10%，AI scale out交换机约397亿元，加上非AI部分，合计847亿元。此后分别以24%、10%增长，同时考虑交换芯片占交换机销售额约30%，那么25/26/27年scaleout交换芯片规模分别为246、304、331亿元。 Scale up交换芯片：按单GPU对应switch价值量25年为400美金，并随着速率提升，价值量26年、27年分别提升至600、800美金。同时，国内 AI芯片出货量持续增加，昇腾以外的国产AI芯片出货量预计25/26/27年分别为40万颗、120万颗、250万颗，对应Scale up switch市场空间分别为12、52、144亿元。 基于上述测算，我们预计25/26/27年中国交换芯片总规模分别为257、356、475亿元，同比增速达61%、39%、33%。 从协议角度看，我们认为Scale up交换领域，以太网、PCIe、私有协议（如NVLink、UB等）将并存，Scale out领域，以太网将凭借其开放生态和成本优势，占据主导地位，InfiniBand也将占据部分份额。 目前交换芯片整体国产化率较低，尤其是高端芯片市场，博通、迈威尔、英伟达等厂商占据主导地位，交换芯片国产化替代空间广阔。我们认为随着国内厂商在高端速率上持续突破，市场份额有望逐步提升，推荐商用交换芯片龙头盛科通信（688702）、相关标的有自研交换机进展积极的中兴通讯（000063），深耕PCIe生态的澜起科技（688008），计划收购PCIe交换芯片业务的万通发展（600246）。 2.风险提示 供应链风险、技术风险、下游需求不及预期、全球贸易摩擦风险 本公司是本报告所述澜起科技(688008)的做市券商。本报告系本公司分析师根据澜起科技(688008)公开信息所做的独立判断。 本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格 分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。 免责声明 本报告仅供国泰海通证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。 本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。 本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。 市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告作为作出投资决策的唯一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。 本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰海通证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。 若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。 评级说明 投资建议的比较标准 投资评级分为股票评级和行业评级。 以报告发布后的12个月内的市场表现为比较标准，报告发布日后的12个月内的公司股价（或行业指数）的涨跌幅相对同期的沪深300指数涨跌幅为基准。 国泰海通证券研究所 地址上海市黄浦区中山南路888号