1.国内交换机:交换机行业进入上行周期,scale-up 域打开中长期空间
全球交换机市场规模自 2024Q1 起稳步增长,行业进入上行周期。根据 IDC 数据,2024Q1起,全球交换机市场规模进入扩张阶段。
截至 2025Q3,全球交换机市场规模为 171.89 亿美元,同比+33%,环比+10.78%。数据中心交换机是交换机行业增长的核心驱动力,园区交换机进入去库存的周期下行阶段。根据 IDC 数据,2023-2024 年中国以太网非数据中心交换机市场(主要是园区交换机等)同比微降;而受益于 AI 数据中心建设的加速,数据中心交换机市场在 2024 年迎来放量,同比增长 23%,市场规模达 125 亿元,约占以太网交换机总市场的 36.5%。
以太网数据中心交换机渗透率也在不断提升,给国内以太网交换机厂商放量提供先决条件。根据 650 Group 最新预测,以太网 2025/2026 年渗透率将分别达 42%/49%,并将在 2027年超过 IB 网络的渗透率。
从中长期看,交换机行业下一边际变化在于以太网数据中心交换机向 Scale-up 域的加速渗透。相较于 NVLink 等私有协议,以太网具备开放性的优势,在英伟达芯片禁运的情况下,以太网是国内实现超节点内芯片互联的必经之路。同时,scale-up 域与 scale-out 域用同一张以太网可以节省网卡成本,提高网络传输效率。当前国内互联网大厂等纷纷布局超节点建设。
2.OCS 交换机:配套谷歌 TPU 的网络架构,国内供应链放量确定性强
谷歌基于 3D Torus 拓扑,构建 Scale up 和 Scale out 网络。
1)Scale-up 域采用去中心化直接路由,每 100 个 TPU 芯片对应约 1.2 台 OCS 交换机。
OCS 交换机:三个维度,每个维度 16 台,共 48 台。4096 个芯片搭配 48 个 OCS 光交换机,则约 100 个 TPU 芯片对应 1.2 个 OCS 交换机,每台 OCS 对应 128 个端口。
光通路数量:每个 cube 需要 6(面)×16(节点)=96 个对外的光通路连接,64 个 cube对应 64×96=6144 个;
光模块数量:整个系统需要 96×64(cube)=6144 个光模块。
TPU:光模块=1:1.5。
铜缆数量:合计是 1:4 的 OSFP 端口,64 卡对应 256 端口,但扣除 96个端口,以及 PCB 走线,剩下为铜缆,即 80 根铜缆。TPU:DAC/AEC=1:1.25。
2)Scale-out 域仍通过网卡 NIC 对外互连。除了 ICI 网络以外,每个 Rack 还有 Uplink 网络,这些网络可以进行 superpod 与 superpod 之间的连接。以 V6e 为例,8 张卡对应 1 个CPU host,使用 4*200G NIC,平均每个 TPU 对应 Scale Out 带宽在 100G。
国内已有公司进入 OCS 供应链内,为 OCS 厂商提供产品及设备,部分公司处于样品交付及小批量试产阶段,国产自研 OCS 也在规模推进中。我们认为伴随谷歌 TPU 明后年的增量,未来国内 OCS 厂商业绩将逐步兑现。