Switch芯片研究框架(一):GPU-GPU互连,从Scale-Up到Scale-Out的格局如何?
Switch芯片厂商
Scale-Up
- NVSwitch:NVIDIA GPU Scale-Up专用高速交换芯片,历经六代演进(Pascal→Volta→Ampere→Hopper→Blackwell→Rubin),业界带宽最高、部署最成熟。
- 博通:推出基于以太网络的SUE架构,主打开放相容与低延迟,市占率九成。Tomahawk 5/6芯片支持51.2Tbps/102.4Tbps带宽,采用SUE规范,试图打破NVIDIA NVLink技术垄断。
- Astera Lab:唯一掌握交换芯片+延长线+软件管理平台的厂商,Scorpio X系列通过NVIDIA Blackwell平台验证,基于PCIe/UALink双模,UALink 1.0支持每通道最高200GT/s速率。
Scale-Out
- 博通:三大交换芯片系列(Tomahawk、Trident、Jericho)覆盖全面应用场景,Tomahawk 5支持51.2Tbps容量,实现80倍带宽提升,能耗降低90%。
- Marvell:Teralynx 10交换芯片支持64端口800Gbps或512端口100Gbps,延迟低至500ns,适用于数据中心和AI场景。
Switch芯片国产替代
独立交换芯片厂商
- 盛科通信:国内以太网交换芯片市场领先,12.8T/25.6T交换芯片已进入客户推广阶段,覆盖100Gbps-25.6Tbps交换容量,广泛应用于企业、运营商、数据中心等领域。
- 数渡科技:PCIe 5.0交换芯片率先进入客户导入和小批量阶段,2025年底有望实现国产替代突破。
- 澜起科技:以Retimer为切入点,布局PCIe/CXL互联产品族,覆盖Retimer、MXC到Switch,定位AI互联底层关键器件供应商。
大厂自研交换芯片
- 海光信息:开放CPU互联总线协议(HSL),布局GPU、IO、OS、OEM等产业全栈,构筑Scale-Up互联核心能力。
- 华为:发布单芯片51.2T数据中心盒式液冷交换机,开放“灵衢”互联协议,布局超节点集群,实现全栈打通。
- 中兴通讯:推出基于自研AI交换芯片的超节点方案,GPU间通信带宽达400GB/s至1.6TB/s,形成国内市场稀缺性。
- 新华三:自主研发智擎系列可编程NP芯片,接口吞吐能力1.2Tbps,推动国产高端网络处理器应用落地。
投资建议
- 重点推荐:海光信息、盛科通信
- 建议关注:中兴通讯、万通发展、澜起科技
风险提示
- AI应用进展不及预期
- 技术发展不及预期
- 市场竞争风险