Switch 芯片厂商有哪些？
思瀚产业研究院    2025-09-30

1、 Scale-Up

（1）NVSwitch：NVIDIA GPU Scale-Up 专用高速交换芯片的多代演进

NVSwitch 是 NVIDIA 专为 AI 服务器 Scale-Up 场景设计的 GPU-to-GPU 高速交换芯片，经历Pascal→Volta→Ampere→Hopper→Blackwell→Rubin 的六代演进，目前仍是业界带宽最高、部署最成熟的私有方案。

（2）博通：面向 AI 的开放以太网 Scale-Up 互连规范与芯片方案

博通凭九成市占率称霸云端数据中心交换器市场，推出基于以太网络的 SUE 架构，主打开放相容与低延迟性能，力守 AI 时代交换器主导权。51.2Tbps 的 Tomahawk Ultra与 102.4 Tbps 的 Tomahawk 6 共同构成了统一以太网架构的基础：支持面向 AI 的纵向扩展以太网，以及面向 HPC 和分布式工作负载的横向扩展以太网。

SUE 并非具体芯片，而是一套开放接口规范，涵盖从加速器直连交换机的协议、光模块到控制栈。博通在 2025 年 OCP 峰会上宣布免费开放 SUE 规范，希望行业共同定义“开放的 Scale-Up 互连”。例如，SUE 规定如何使用 200G/400G 直连铜缆连接 GPU 和Tomahawk6，以及拥塞控制、流量管理机制，使以太网在小范围内达到类似 NVLink 的效果。这与 NVIDIA 的专有 NVLink 形成对比，博通试图把 Scale-Up 互连标准化为业界共有，从而打破封闭生态。博通押注“AI 网络终将回归以太网”这一逻辑。

他们通过Tomahawk6 把交换芯片带宽提升到 NVSwitch 级别，通过 Jericho3-AI 提升以太网在 AllReduce 等操作上的效率，通过 SUE 建立开放互连规范。这代表了 AI 基础设施领域的另一条技术路线：更加开放、供应商多元化且强调标准化互通。

Tomahawk Ultra 是以太网第一次以专用级低延迟和千级 XPU 纵向扩展能力改写AI fabric 游戏规则。性能对比上，Tomahawk Ultra 在部分指标上已与专用协议接近或超越。其单跳可连接的 XPU 数量为 NVLink 交换机的 3 倍以上，支持至少 1024 个加速器的纵向扩展系统，而英伟达 NVLink 技术虽宣称支持 576 个加速器，但实际部署中尚未突破 72 个 GPU 插槽规模。

以太网交换 ASIC—Tomahawk 6 是业界首颗 102.4 Tbps 带宽的交换芯片，博通将其定位为同时支持 Scale-Out 和 Scale-Up 的统一方案。Tomahawk6 采用 SUE 框架，服务器/加速卡厂商可以按 SUE 规范设计接口，与 Tomahawk 交换机高效直连，从而实现类似 NVLink 的紧耦合通信，但其仍然沿用通用以太网 PHY。

（3）Astera Lab：基于 PCIe/UALink 双模的 Scorpio X-Series Scale-Up 交换平台

ALAB 作为 Switch 端首批入局者，公司产品链完整，是唯一一家同时掌握交换芯片（Scorpio X-Series）+延长线（Aries SCM/AEC）+软件管理平台（COSMOS Suite）的厂家。ALAB 从 PCIe Retimer 起步，到 Scorpio X-Series 芯片放量，再到 2027 年全面拥抱 UALink 1.0（由 AMD、AWS 等推动），形成机柜内 GPU-to-GPU 内存语义交换的完整解决方案。

UALink 作为一种可扩展的 AI Fabric，可部署用于 AI 训练和 AI 推理解决方案以支持广泛的 AI 模型。UALink 是由 AMD、AWS、博通、思科、谷歌等公司组成的超级加速器链接促进会发布的开放行业互连标准。对于 AI 训练，UALink 将使可扩展域增加到数百 GPU，以满足未来 LLM 和 Transformer 模型的需求。

UALink 的更高带宽和更低延迟将使大型基础模型的 GPU 训练性能继续扩展，但它也使较小的模型能够更快地训练，从而更频繁地训练。UALink 实现的高达 40%的功耗改进，提供了将可用数据中心功率最大化用于 GPU 计算并减少训练新模型所需能量的机会。UALink 200G 1.0 规范支持每通道最高 200GT/s 的数据传输速率，能在 AI 计算舱内实现最多 1024 个加速器的每通道 200G 扩展连接，延迟低于 1 微秒，具有低功耗、以太网兼容性好、安全与管理性强等特点，可打破英伟达 NVLink 技术垄断，为下一代 AI 集群性能提供开放标准互连。

随着部署的 AI 模型种类不断增加，AI 推理架构需要不断发展，以提高 AI 服务器的总体拥有成本（TCO），帮助提供商最大化其投资回报率（ROI）。UALink 带来的 TCO效率改进将直接惠及 LLM 和推荐系统部署的 ROI。

ALab 最早布局 PCIe 领域，定义了 Redriver 和 Retimer 技术。当前，ALab 已研发5nm PCIe Gen6 交换机，正在研发 PCIe Gen7。ALAB 凭借 PCIe 协议优势切入 UALink生态，获得 AWS 和 AMD 支持。其双模交换机芯片（PCIe Gen7 + UALink 128G）支持Trn 4 机群互联。实现 PCIe Gen7 与 UALink 128G 等速匹配，未来向 UALink 200G 演进。其 Scorpio X 已通过 NVIDIA Blackwell 平台验证，双方共同定义 UALink 标准，ALAB 是唯一首批硬件伙伴。

ALAB 预计 UALink 和部分基于 PCIe 的 Scale-Up 部署将在 2026 年开始起量，而 UALink 将在 2027 年开始更大规模推广，管理层预计以 ScorpioX 系列为核心的 Scale-Up 业务将成为增长重点。目前的产品正在围绕 UALink 1.0 进行开发，涵盖加速器及其他设备间的互联 fabric。UALink 1.0 基于两个标准构建：上层协议采用 PCIe，物理层采用基于 200G 以太网的标准。

2、Scale-Out

（1）博通：三大交换芯片系列覆盖全面应用场景

博通是全球领先的商用交换芯片制造商，拥有数十年的技术积累和丰富的产品线。其在交换芯片产品上布局完善，主打三大交换芯片系列：高端的 Tomahawk、中端的Trident 和低端的 Jericho，覆盖各种应用场景。

博通目前最具代表性的交换芯片是 51.2Tbps 的 Tomahawk 5，最高支持 800Gbps的速率。针对超大规模企业和云构建者商用交换机和路由器芯片市场，2022 年 8 月博通发布了业内首款商用 51.2Tbps 容量的交换芯片 Tomahawk 5，采用 5nm 制程，由台积电代工生产。该芯片支持多种配置的交换机，包括 64 端口 800Gbps、128 端口 400Gbps 和256 端口 200Gbps。应用场景包括数据中心、云计算、AI 和 ML 集群组网，主要面向于小规模 AI 集群数据调度。

从 2010 年 Trident 的 640Gbps 增长到 2022 年 Tomahawk 5 的51.2Tbps，Tomahawk 实现了 80 倍带宽提升，并实现了超过 90%能耗的降低。每一代的带宽翻倍减少了所需交换机数量的同时，还降低了端口成本。如 6 个 25.6Tbps 的Tomahawk 4 芯片互联组成的 Leaf/Spine 交换机网络，才能提供与 Tomahawk 5 芯片本身相同的端口数。同时其数据交换性能是 Tomahawk 4 芯片的两倍，能充分满足数据中心不断增长的网络需求。

（2）Marvell：面向高端数据中心与 AI 驱动网络服务

Marvell 在交换芯片市场中是高端数据中心与 AI 驱动网络的核心供应商，速率配置灵活，最高可达 800Gbps。Marvell 当前的技术能力主要来自于在 2021 年对 Innovium的收购。完成收购后，Marvell 的交换芯片产品面向了完整的高中低市场。其中公司原本的 Prestera 系列定位中低端，主要用于企业网络和边缘市场，而 Innovium 的 Teralynx 系列产品定位中高端，主要面向数据中心和 AI 场景。

Marvell 目前已实现 12.8T 交换芯片Teralynx 7 的大规模量产，且数据中心交换的研发增加了 2.5 倍。2023 年 3 月 Marvell 推出了 51.2T 性能的 Teralynx 10 交换芯片。该可编程 5nm 交换机芯片可提供 64 端口800Gbps 或者 512 端口 100Gbps，且延迟低至 500ns，运行功耗低至 1W/100G 端口，可适用于下一代数据中心网络中脊叶互联，以及 AI 和高性能计算（HPC）。

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