AI與交換機的聯系

AI行業發展至今，已從大模型訓練階段向推理階段邁進，從2024年初OpenAI推出的Sora視頻大模型，到隨后的01草莓大模型，乃至2025年初火遍全球的Deepseek大模型，從其適用的場景或者倚重的功能等角度去解讀，均被認為是具有先進模型體系但又可用于多種實際應用的非單一訓練功能的大模型。從行業發展角度看可被解讀為是LLM行業加速超預期發展的現象。認為LLM正在以超市場預期的速度加速推進和演化。海外大廠不斷加大AI方向資本開支，對服務器、網絡設備等設施加大投入。2023、2024年相關資本開支持續上行。2024年Q4單季度，微軟/谷歌/META/亞馬遜資本開支分別為149.23/130.61/82.58/226.20億美元。微軟計劃在2025財年投資約800億美元用于開發數據中心，以訓練人工智能模型，并部署人工智能和基于云的應用程序；谷歌2025年的資本支出計劃高達750億美元，較市場預期超出了32%；亞馬遜計劃在2025年將資本支出提升至1000億美元，較2024年的830億美元大幅增長；扎克伯格預計2025年Meta資本支出最高650億美元

就交換機行業而言，作為大模型網絡硬件架構中僅次于算力卡的關鍵部件，其自身的演化亦受到大模型行業的深刻進化而出現重大變化，這中重要意義在于交換機行業的投資邏輯從普通的ICT行業子版塊由量價驅動的周期性特征，轉向了由大模型行業驅動的成長性特征。

有以下由大模型帶來的變化，將會深刻改變交換機行業未來發展路徑。首先是來自于AI對流量驅動的非線性增長，這使得交換機的端口交換速率和總處理能力呈現跳躍式抬升；第二是流量的方向將從以豎向為主轉換為橫向互聯為主的流量方向，多層級互聯的網絡架構在交換機處理能力提升的前提下，交換機使用數量于核心處理器的配比比例提升，使得交換機數量與數據流量的增長出現非等比例的增長；最后，AI訓練與推理中的時常觸發的不可預測事件較其它網絡事件明顯增多，對交換機的流量調控和擁塞解決能力要求提高。

2025年國內大模型的投資方主要有互聯網廠商、電信運營商、政府及相關部門。以字節、騰訊、阿里等頭部互聯網商預計投資額預計將大幅增長，其中字節資本支出將超過1500億元，其余各家也均在大模型軍備競賽中秣兵厲馬。國內大模型行業有望復制北美大模型市場，即CSP廠商軍備競賽搶奪資源。
在大模型投資中，約有60%左右金額用于硬件采購。以字節為例，其1500億資本開支中將約有1000億用于硬件設備采購。在硬件采購中，交換機等網絡設備采購約占總資本開支的11%。在國產替代加速背景下，AI領域國產交換機市場空間廣闊。

圖表：國內大模型行業有望復制北美大模型市場（云廠商資本開支，單位：億元）

數據來源：中研普華產業研究院整理

海外大模型廠商在2024年已開始大規模部署800G交換機用于訓練。考慮算力增長速度遠高于網絡帶寬增長，高速交換機是在現有通信網絡中平衡容納高算力的關鍵。在GPT4的訓練中約使用到了25000張A100算力卡，A100的顯存帶寬每秒超過2萬億字節[TB/s]，互聯帶寬為600GB/s，這使得400G/200G交換機的帶寬難以滿足。目前Google的PaLM2等大模型算力參數量已過萬億大關，需要更大規模的集群算力，谷歌自研了基于SDN技術的800GE交換機OpenFlow4.0，支持高達128個800GE端口。2024年12月谷歌發布其第六代人工智能加速器芯片Trillium，支持單集群10萬+TPU互聯，支持Gemini2.0AI模型的訓練。與上一代產品相比，該芯片的高帶寬內存容量和芯片間互連帶寬增加了一倍，帶來了更多的高速率交換機需求。在2024年OCP峰會中，Meta談到了基于博通Tomahawk5的Minipack364x800G交換機，擁有高達51.2Tbps的傳輸速率。英偉達64x800G的NVIDIASpectrum-X以太網網絡平臺已被業界廣泛使用。在國內大模型市場中，800G交換機在組網中已初現端倪。2023年華為面向全球發布首款800GE數據中心核心交換機—CloudEngine16800-X系列，正式開啟數據中心800GE時代，并應用于大模型訓練中。華為與百度聯合發起飛槳+文心大模型硬件生態共創計劃，共同推進在昇騰AI上與飛槳+文心大模型的適配，充分發揮軟硬件協同優勢。此外，阿里、騰訊等公司基于成本考慮，使用國產交換機的可能性更高。根據IDC數據，2023年，全球交換機市場規模為395.06億美元，同比增長8%。預測2025年全球交換機市場規模將達到438.67億美元。同時高速交換機細分市場預計將保持強勁增長。高速率交換機占比的提升將帶來產品均價提升、毛利率提升，帶動交換機行業新一輪快速發展。

國內大模型行業正迅速由千億參數規模向萬億、十萬億規模挺進，800G交換機將成為帶動行業高速增長的重要推手。Dell'OroGroup預計到2025年800G交換端口采用率有望超過400G數據中心交換端口，將占數據中心交換機端口的25%以上；到2027年，近一半的數據中心交換機端口將由400Gbps及更高速度驅動。根據博研咨詢數據，2023年800G交換機在中國市場的出貨量為1.5萬臺，預計到2025年將增長至6萬臺，復合年增長率超過100%。

銳捷網絡800G交換機已實現小規模供貨，主要客戶為Tier1互聯網企業，預計從2025年開始800G交換機將逐步進入批量部署階段；中興通訊800G數據中心交換機已開始市場推廣；紫光股份旗下新華三集團已于2024年10月宣布推出首款1.6T智算交換機H3CS9825-8C-G，該產品全面支持單端口1.6T轉發速率，整機最大支持16個1.6TOSFP接口；盛科通信已有支持800G交換機的交換芯片產品。我們認為，擁有量產800G/1.6T交換機/交換芯片能力的公司將在2025年國產大模型產業中深度受益。