以太网交换芯片 头豹词条报告系列

以太网交换芯片行业分类 目前以太网交换芯片主要有商用和自研两种，自用厂商以思科、华为等为主，商用厂商主要包括博通、美 满、瑞昱、英伟达、英特尔、盛科通信等。 以太网交换芯片分类 以太网交换芯片行业是一个典型的科技密集型行业，需要高度的技术积累和研发实力，行业存在进入壁垒较 高，研发周期长，前期投入巨大，回报周期较长，技术壁垒较高等现象，因此企业需要长期投入资金进行产品研发和市场推广和技术积累，以保持持续竞争力。此外随着市场需求和外界宏观政策影响，中国以太网交换芯片市 场参与者虽然增加，但主要行业份额集中于龙头企业，市场集中度不断提高。例如思科为中国自用芯片的市场占有率过半，而商用芯片市场上博通占有率达到70%。并且中国以太网交换芯片行业的商业模式多样化，主要以客 户定制和标准化产品销售模式进行销售，需要公司根据自身的特点和市场需求来选择适合自己的模式。 市场进入壁垒较高 研发周期较长，技术壁垒较高，资金投入较大，市场进入较为困难 随着下游市场对产品的性能需求的不断提升，集成电路设计行业技术升级和产品更新换代速度不断加快， 且以太网交换芯片自身设计难度较高，对于想要进入该行业的企业来说，需要有足够的实力和技术积累作为支撑，并长期投入资金进行产品研发和市场推广，以保持持续竞争力。例如盛科通信在前期大力研发及 市场开拓，截至2022年底公司尚未实现盈利，2020-2022年，公司归母净利润分别为-958.31万 市场竞争逐渐提高 市场参与者增加，但主要行业份额集中于龙头企业，市场集中度不断提高 由于市场需求不断增加，更多的企业进入市场，以太网交换芯片的生产规模和销售规模也在不断扩大。这使得头部企业可以获得更多的市场份额，通过大规模生产降低生产成本，进一步提高了市场竞争力。同 时，客户对于高性能芯片的要求逐步提高，拥有技术优势的企业在市场竞争中更具优势，技术积累和研发 能力成为企业之间竞争的重要因素。一些技术领先的企业因此能够获得更多的市场份额，进一步提高了市场集中度。例如思科占自研交换芯片市场份额比重超50%，博通占商用交换芯片市场份额比重超70%，全 球交换机芯片的市场份额主要被思科和博通提供。随着市场竞争的加剧，消费者对品牌的认知度不断提高。拥有较高品牌认知度的企业更容易获得消费者的信任和认可，从而获得更多的市场份额。这也导致了 市场集中度的增加。 商业模式划分 中国以太网交换芯片商业模式主要以客户定制和标准化产品销售模式进行销售 中国以太网交换芯片市场的主要商业模式有两种：1.客户定制模式：该模式需要公司具备强大的技术实力 和经验，能够根据不同客户的需求进行快速定制。该模式的优点在于能够满足客户的特定需求，提高产品的可靠性和稳定性，同时也能够带来更高的利润。例如，盛科通信在商业模式上着力关注面向客户及应用 的贴牌定制，并充分整合公司自研软件系统，充分挖掘和展示公司芯片独有亮点，实现具有创新力和竞争力的整体解决方案。2.标准化产品销售模式：为了扩大市场份额和提高销售额，许多公司采取销售标准化 的产品。例如，思科的交换机产品线包括Web-Enabled Network(WEN)系列、Enterprise-class Core(EC)系列、Agile-class Data Center(ADC)系列等。除此之外，一些以太网交换芯片公司也会采用技术转让、 技术许可、技术咨询等商业模式，这些模式主要涉及知识产权的转让和使用权的授权等。这些模式可以帮助公司获取更多的收入，并拓展业务范围。总的来说，中国以太网交换芯片行业的商业模式多样化，需要 公司根据自身的特点和市场需求来选择适合自己的模式。 [3] 1：盛通财报 [4] 以太网交换芯片发展历程 萌芽期 1970~1990 1.1975年，Bob Metcalfe基于ALTO计算机开发了第一张Ethernet Card（以太网卡），依靠ALTO CPU提供时钟脉冲作为与Main Memory进行数据交换的信号。 2.1983年，DEC、Intel和Xerox联合发布了以太网规范，即DIX标准。这一标准的确立，使得以太网技术得到了广泛应用和推广。 3.1990年，3Com推出了第一款商用的以太网交换机，名为3Com EtherSwitch。 在1970年代到1990年代期间，以太网交换芯片行业的发展与以太网技术发展息息相关，此阶段，以 太网协议由最初的10Mbps传输速率逐渐升级到100Mbps、1Gbps、10Gbps和40Gbps等更高速的 传输速率。这些技术进步推动了以太网交换芯片的设计和制造不断优化，功能越来越强大。同时随着以太网技术的广泛应用，以太网交换芯片被大量应用于商业和家庭环境中。例如，以太网交换芯片被 集成到路由器、交换机、服务器等网络设备中，用于数据包的传输和处理。此外，以太网交换芯片也被广泛应用于数据中心、运营商网络等高性能网络环境中。 启动期 1990~2010 1.1995年3月，IEEE 802.3u.100Mbps 以太网标准发布，也称为Fast Ethernet。同年，Grand Junction Networks 被Cisco收购。 2.1997年，Cisco Systems推出了第一款商用千兆以太网交换机，这标志着以太网技术进入了一个新 的时代。 3.1998年，IEEE发布802.3z 1000Mbps（1GbE）以太网标准。 此阶段以太网交换芯片与以太网快速发展密切相关，由于以太网应用范围不断扩大，除广域网外同时在局域网中得到了广泛应用，产生大量市场需求，促进行业快速发展。由于互联网技术的不断发展， 对于以太网交换机的需求也呈现逐渐上升趋势。 高速发展期 2010~2023 1.2017年底，IEEE发布了200GbE和400GbE 802.3bs标准。其中400GbE采用了100Gbps PAM4调制技术。而200GbE则采用了50Gbps单通道PAM4调制技术。 2.2019年以来，陆续将华为、中芯国际列入等实体名单，禁止向其供应半导体原件与材料，2022年8月9日，美国总统拜登正式签署了《芯片法案》，该法案正式生效。 3.苏州盛科通信股份有限公司于2023年9月14日正式在科创板鸣锣上市。 以太网交换芯片产业链分析 以太网交换芯片产业链构成：上游主要参与者是原材料供应商，包括半导体材料供应商、半导体设备供应商 以及设计服务供应商等。上游企业的技术水平以及供给价格对整个产业链的生产和成本有着重要影响。中游主要参与者芯片制造商，主要进行芯片设计和制造、测试和验证以及芯片制造和封装等工作。中游企业作为承上启下 的环节，对于产品的质量和性能具有至关重要的影响。下游主要参与者为网络设备制造商和服务器制造商，包括数据中心、计算机网络、通信设备等领域，这些领域对以太网交换芯片的需求量较大。下游环节需求结构变化对 整个产业链的协同发展和进步起到关键影响。 以太网交换芯片产业链上中下游联系紧密，整个行业处于高速发展阶段，中游主要参与者芯片制造商处于整 个行业链的核心位置。（1）中国以太网交换芯片原材料价格以及半导体材料技术发展对于行业影响较大，芯片 供给不足，上游企业应不断创新研发，以满足中下游领域需求。近年上游原材料短缺和价格上涨是导致芯片供应不足的重要原因之一，90%以上的半导体产品制造过程需要用到硅材料，而硅价格的上涨导致芯片制作成本不断 上升。（2）中国以太网交换芯片行业需求旺盛主要源于全球互联网数据流量的快速增长和企业对于网络设备性能的不断提升。截止2022年末，全球将有48亿互联网用户，全球人均将有3.6个网络设备，全球IP流量将达月均 369EB。流量爆发式增长激励电信运营商、第三方IDC企业、云计算企业等企业用户对现有数据中心进行升级改 造或新建数据中心、对交换机等网络基础设备需求进一步释放。 上 产业链上游 生产制造端 原材料供应商 上游厂商 江苏雅克科技股份有限公司 锦州神工半导体股份有限公司 江阴江化微电子材料股份有限公司 查看全部 产业链上游说明 上游主要参与者是原材料供应商，包括半导体材料供应商、半导体设备供应商以及设计服务供应商 等，其提供的基础材料和技术支持是整个产业链运作的基础。 （1）由于硅价格的上涨导致芯片行业原材料价格上涨，从而影响芯片产业的产能释放。其需要确保 提供高质量、可靠且经济实惠的原材料和核心技术，以便中游制造商能够顺利地进行芯片设计和制 造。近年来，发生的“芯片慌”在一定程度上与原材料硅价格上涨有关，例如2021年硅料的价格疯狂 上涨，6月已涨至每吨20.6万元，是2020年底的2.4倍，价格创2012年2月份以来的新高。 （2）随着云计算、大数据和人工智能等技术的广泛应用，以太网交换芯片需要具备更高的性能和更 快的速度，以满足这些应用场景的需求。目前以太网交换芯片需要具备安全、节能、智能管理等功能，充分满足下游产业的多样化需求。虽然台积电和三星都具备了量产5nm芯片的能力，但企业产量 受限。同时由于生产7nm和5nm芯片的光刻机，只有荷兰的ASML公司能生产，但ASML生产光刻机数量有限，使芯片的产量受到影响。因此，上游企业必须密切关注下游领域的需求变化和技术发展趋 势，及时调整自己的技术创新和研发方向，以适应市场的变化和用户的需求。 中 产业链中游 品牌端 以太网交换芯片 中游厂商 华为投资控股有限公司 苏州盛科通信股份有限公司 博通集成电路（上海）股份有限公司 查看全部 产业链中游说明 （1）中游主要参与者芯片制造商，主要进行芯片设计和制造、测试和验证以及芯片制造和封装等工 作。中游环节是以太网交换芯片行业产业链中承上启下的关键环节，对于产品的质量和性能具有至关重要的影响。此外，以太网交换机设备的核心组成部分是交换芯片，它占据了交换机成本的32%，其 他组成部分包括CPU、PHY、PCB、光器件、插接件、阻容器件以及壳体。 （2）目前国产替代浪潮不断推进，中国厂商累积多年经验逐步破局海外垄断。2023年9月14日，中国第四大以太网交换芯片公司盛科通信成功登陆科创板，受到业内外人士广泛关注。但是盛科通信的 市占率仅有1.6%，在份额仍较小，作为国内以太网芯片的重要生产厂家市场占有率与龙头企业博通、美满、和瑞昱等相比仍处于较低水平。 （3）由于外界宏观政策影响中国自研开发芯片发展受阻。近年来，美国商务部多次将若干中国公司列入“实体名单”，并修订直接产品规则，进一步限制部分中国公司获取半导体技术和服务的范围。 例如2023年3月，盛科通信以及子公司盛科科技被美国商务部列入“实体清单”，原因系公司采购的 产业链下游 渠道端及终端客户 网络设备制造商和服务器制造商 渠道端 中国移动通信集团有限公司 中国电信集团有限公司 中国联合网络通信集团有限公司 以太网交换设备市场仍处于快速发展阶段，市场规模与成熟市场仍然存在一定差距。2022年全球以太网交换芯片行业规模达到398亿元，由于受到外界宏观环境影响2019-2020年行业规模出现较大幅度下降，并在2021 年回归稳定，预计2027年将达到461.39亿元，保持约3%的增长速度增长。 随着全球通信技术的升级，数据中心以及互联网技术发展以及新基建和数字化转型等因素，以太网交换芯片 的性能和功能在不断提升，同时也推动了市场规模的扩大。1.技术进步：随着云计算的快速渗透、AI和机器学习的兴起、5G商用，WiFi6等通信技术的升级，以太网交换芯片的性能和功能在不断提升，同时也推动了市场规模 的扩大。据中国信通院统计，2022年中国云计算市场增速约45%，规模将达到4,682亿元。2.数据中心和互联网的发展：数据中心和互联网是以太网交换芯片的主要应用领域，随着这些领域的发展，对于以太网交换芯片的需 求也在不断增加。截至2022年底，中国数据