內(nèi)容概況:作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心組件,交換芯片的性能直接決定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理能力和擴(kuò)展空間。其需求變化與交換機(jī)市場的技術(shù)迭代和場景延伸密切相關(guān)。近年來,隨著國內(nèi)以太網(wǎng)交換機(jī)市場在數(shù)據(jù)中心建設(shè)、5G基站部署及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級中的持續(xù)突破,2024年,中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)市場規(guī)模約為162億元,同比增長7.95%。這一增長數(shù)據(jù)不僅反映了國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),也體現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型對以太網(wǎng)交換芯片需求的持續(xù)推動。
相關(guān)上市企業(yè):盛科通信(688702)、裕太微(688515)
相關(guān)企業(yè):西安奕斯偉材料科技股份有限公司、彤程新材料集團(tuán)股份有限公司、路維光電股份有限公司、寧波江豐電子材料股份有限公司、中船重工(邯鄲)派瑞特種氣體股份有限公司、上海微電子裝備(集團(tuán))股份有限公司、中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司、上海凱世通半導(dǎo)體股份有限公司、北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司、沈陽藍(lán)英工業(yè)自動化裝備股份有限公司、新華三技術(shù)有限公司
關(guān)鍵詞:以太網(wǎng)交換芯片、以太網(wǎng)交換芯片市場規(guī)模、以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)現(xiàn)狀、以太網(wǎng)交換芯片發(fā)展趨勢
一、行業(yè)概述
以太網(wǎng)交換芯片是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的關(guān)鍵部件,用于實現(xiàn)局域網(wǎng)(LAN)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換和路由功能。它是一種集成電路芯片,具有多個端口和路由表,能夠根據(jù)目標(biāo)MAC地址或其他協(xié)議信息,將收到的數(shù)據(jù)幀從一個端口轉(zhuǎn)發(fā)到另一個端口,并支持不同速率的數(shù)據(jù)傳輸。以太網(wǎng)交換芯片是針對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用優(yōu)化的專用集成電路(ASIC),內(nèi)部邏輯通路由數(shù)百個特性集合組成,可協(xié)同工作并保持極高的數(shù)據(jù)處理能力。按交換容量(帶寬)分類,以太網(wǎng)交換芯片可以分為100M、千兆(1G)、萬兆(10G)、25G/40G/100G、400G/800G等寬帶以太網(wǎng)交換芯片。
以太網(wǎng)交換芯片是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心組件,通過硬件加速實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高效轉(zhuǎn)發(fā)。其工作原理可分為數(shù)據(jù)包接收與解析、地址學(xué)習(xí)與MAC表更新、轉(zhuǎn)發(fā)決策、數(shù)據(jù)包緩存與調(diào)度、數(shù)據(jù)包修改與轉(zhuǎn)發(fā)等步驟。數(shù)據(jù)包接收與解析:芯片通過物理層接口(如RJ45、SFP)接收數(shù)據(jù)包,提取幀頭信息(源/目的MAC地址、VLAN標(biāo)簽、協(xié)議類型等),并校驗幀完整性。地址學(xué)習(xí)與MAC表更新:芯片將數(shù)據(jù)包源MAC地址與接收端口關(guān)聯(lián),記錄至CAM(內(nèi)容尋址存儲器)表,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)學(xué)習(xí)。CAM表支持高速查找,確保地址匹配在納秒級完成。轉(zhuǎn)發(fā)決策包括二層轉(zhuǎn)發(fā)、三層轉(zhuǎn)發(fā)和決策執(zhí)行等,其中二層轉(zhuǎn)發(fā)根據(jù)目的MAC地址查詢CAM表,確定輸出端口。若未命中,則廣播至所有端口(未知單播泛洪)。三層轉(zhuǎn)發(fā)為高端芯片集成TCAM(三元內(nèi)容尋址存儲器)表,支持IP路由查找,實現(xiàn)跨子網(wǎng)通信。策略執(zhí)行是結(jié)合ACL(訪問控制列表)、QoS標(biāo)記(如DSCP、CoS)進(jìn)行流量優(yōu)先級劃分。數(shù)據(jù)包緩存與調(diào)度:芯片內(nèi)置大容量緩存(Buffer),通過信用機(jī)制(Credit-Based Flow Control)避免擁塞。采用嚴(yán)格優(yōu)先級(SP)或加權(quán)公平隊列(WFQ)調(diào)度算法,確保關(guān)鍵應(yīng)用(如語音、視頻)低延遲傳輸。數(shù)據(jù)包修改與轉(zhuǎn)發(fā):根據(jù)配置修改幀頭(如VLAN標(biāo)簽剝離/添加、TTL遞減),并通過交叉矩陣(Crossbar Switch)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)端口,支持全雙工并行傳輸。
二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括硅片、光刻膠、掩膜版、金屬靶材、電子氣體等原材料,以及光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)、化學(xué)氣相沉積設(shè)備、物理氣相沉積設(shè)備、清洗設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)備。產(chǎn)業(yè)鏈中游為以太網(wǎng)交換芯片生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游為以太網(wǎng)交換機(jī)。
隨著5G、云計算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的廣泛應(yīng)用,企業(yè)和機(jī)構(gòu)對高速、穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的需求不斷增加,以太網(wǎng)交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備,市場需求也隨之上升。2024年,中國以太網(wǎng)交換機(jī)市場規(guī)模為423.6億元,同比增長5.90%。而隨著近年來的“新基建”政策持續(xù)落地,5G基站、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等項目加速推進(jìn),直接拉動交換機(jī)設(shè)備采購。2024年,全國5G基站總數(shù)突破350萬個,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用普及率達(dá)45%,帶動園區(qū)網(wǎng)和工業(yè)網(wǎng)交換機(jī)需求。同時,企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型深入,中小型企業(yè)對高性價比接入層交換機(jī)的需求增長顯著。
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)市場供需態(tài)勢及發(fā)展前景研判報告》
三、市場規(guī)模
作為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的核心組件,交換芯片的性能直接決定了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理能力和擴(kuò)展空間。其需求變化與交換機(jī)市場的技術(shù)迭代和場景延伸密切相關(guān)。近年來,隨著國內(nèi)以太網(wǎng)交換機(jī)市場在數(shù)據(jù)中心建設(shè)、5G基站部署及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)升級中的持續(xù)突破,2024年,中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)市場規(guī)模約為162億元,同比增長7.95%。這一增長數(shù)據(jù)不僅反映了國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),也體現(xiàn)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型對以太網(wǎng)交換芯片需求的持續(xù)推動。
四、重點企業(yè)經(jīng)營情況
中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)整體呈現(xiàn)出較高的市場集中度,國外巨頭占據(jù)主導(dǎo)地位,國內(nèi)企業(yè)正在加速追趕。全球市場由博通、美滿、瑞昱等國際廠商主導(dǎo),其中,博通憑借StrataXGS系列芯片在400G/800G高端市場形成絕對優(yōu)勢,其TCAM表項容量和低功耗設(shè)計成為數(shù)據(jù)中心首選。美滿則通過收購Innovium強(qiáng)化數(shù)據(jù)中心布局,瑞昱依托消費(fèi)電子領(lǐng)域成本優(yōu)勢,在中小企業(yè)市場占據(jù)重要地位。而國內(nèi)企業(yè)通過"技術(shù)補(bǔ)課+場景創(chuàng)新"實現(xiàn)突破。盛科通信作為國內(nèi)唯一進(jìn)入商用萬兆及以上芯片市場的企業(yè),2024年推出支持800G端口的Arctic系列芯片,交換容量達(dá)2.4Tbps,已進(jìn)入新華三、銳捷網(wǎng)絡(luò)等主流廠商供應(yīng)鏈。而裕太微聚焦車載以太網(wǎng)物理層芯片,2023年量產(chǎn)千兆/2.5G速率芯片,2025年發(fā)布車載TSN交換芯片YT99系列,填補(bǔ)國內(nèi)空白,獲"年度汽車產(chǎn)業(yè)鏈突破獎"。華為海思雖未直接公布交換芯片數(shù)據(jù),但其整體芯片自研能力提升,2024年海思芯片出貨量增長605%,市場份額達(dá)4%,在服務(wù)器芯片(鯤鵬)、AI芯片(昇騰)領(lǐng)域形成協(xié)同效應(yīng)。
蘇州盛科通信股份有限公司成立于2005年,是國內(nèi)領(lǐng)先的以太網(wǎng)交換芯片設(shè)計企業(yè)。公司通過自主研發(fā)形成了覆蓋接入層到核心層的產(chǎn)品序列,多款芯片獲中國電子學(xué)會“國際先進(jìn)、部分國際領(lǐng)先”認(rèn)證。2020年在中國商用以太網(wǎng)交換芯片市場境內(nèi)廠商中銷售額排名第一。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于企業(yè)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、5G承載及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,并逐步突破國際廠商在高端市場的壟斷地位。2023年9月,公司在科創(chuàng)板上市,募集資金用于新一代芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化布局。2023年啟動12.8Tbps超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心交換芯片研發(fā),計劃三年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2024年,盛科通信以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)品營業(yè)收入為8.35億元,同比增長5.54%;以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)品毛利率為32.22%,同比增加3.46個百分點。
華為技術(shù)有限公司在以太網(wǎng)交換芯片領(lǐng)域也取得了顯著成就。2020年,華為已發(fā)布51.2Tbps以太網(wǎng)交換芯片,成為與博通、Marvell、NVIDIA、思科比肩的企業(yè)之一。此外,CloudEngine系列交換機(jī)搭載自研芯片(如Summer芯片),支持400G/800G端口,2024年推出業(yè)界最高密128*800G盒式交換機(jī)XH9330及液冷型號XH9320,采用NSLB算法提升AI訓(xùn)練效率10%。華為的交換芯片產(chǎn)品以自用為主,廣泛應(yīng)用于其自產(chǎn)的以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品中。華為在交換芯片技術(shù)的研發(fā)上持續(xù)投入,不斷提升芯片性能和功能,以滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)通信需求。2024年,華為銷售收入為8620.72億元,同比增長22.42%;銷售毛利為3825.71億元,同比增長17.58%。
五、行業(yè)發(fā)展趨勢
1、技術(shù)升級,高性能與低功耗并重
隨著數(shù)據(jù)中心、云計算、人工智能等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能要求越來越高。例如,數(shù)據(jù)中心需要支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(如25G、40G、100G甚至400G)和更低的延遲,以滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和實時計算的需求。以太網(wǎng)交換芯片將不斷升級,以支持更高的交換容量和端口密度。同時,低功耗設(shè)計也將成為未來的重要發(fā)展方向。隨著芯片性能的提升,功耗問題日益突出。企業(yè)需要在高性能和低功耗之間找到平衡,通過優(yōu)化芯片架構(gòu)、采用先進(jìn)的制造工藝(如7nm、5nm甚至更小的工藝節(jié)點)以及引入新的節(jié)能技術(shù)(如動態(tài)電源管理、節(jié)能模式等),降低芯片的功耗。例如,盛科通信正在研發(fā)的12.8Tbps超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心交換芯片,計劃在高性能的同時實現(xiàn)低功耗設(shè)計,以滿足數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能需求。此外,隨著5G和物聯(lián)網(wǎng)的普及,邊緣計算將成為重要的應(yīng)用場景。以太網(wǎng)交換芯片需要支持邊緣設(shè)備的低功耗運(yùn)行,同時保持高性能,以確保邊緣設(shè)備能夠高效地處理和傳輸數(shù)據(jù)。
2、打破國外壟斷,提升市場份額
近年來,中國在以太網(wǎng)交換芯片領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步顯著,國產(chǎn)替代進(jìn)程加速。目前,中國商用以太網(wǎng)交換芯片市場仍由國外廠商主導(dǎo),如博通、美滿電子、瑞昱等。然而,國內(nèi)企業(yè)如盛科通信、裕太微等在高端芯片領(lǐng)域取得了突破,逐漸打破國外廠商的壟斷。國產(chǎn)以太網(wǎng)交換芯片在性能和功能上不斷提升,開始在中高端市場占據(jù)一席之地。例如,盛科通信的12.8T/25.6T交換芯片已實現(xiàn)小批量交付,標(biāo)志著國內(nèi)企業(yè)在高端芯片領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。同時,華為和思科在中國自用以太網(wǎng)交換芯片市場中也占據(jù)重要地位,其自研芯片廣泛應(yīng)用于自產(chǎn)的交換機(jī)產(chǎn)品中。未來,隨著國家對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)支持,國產(chǎn)以太網(wǎng)交換芯片有望在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)進(jìn)口替代。特別是在數(shù)據(jù)中心、云計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵領(lǐng)域,國產(chǎn)芯片的市場份額將進(jìn)一步提升。政府和企業(yè)將加大對國產(chǎn)芯片的研發(fā)投入,推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。通過產(chǎn)學(xué)研合作,國內(nèi)企業(yè)將不斷提升芯片設(shè)計和制造能力,逐步縮小與國際先進(jìn)水平的差距。
此外,國產(chǎn)替代還將促進(jìn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展。從芯片設(shè)計到制造,再到封裝測試,國內(nèi)企業(yè)將形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,提升整個行業(yè)的競爭力。隨著國產(chǎn)芯片的崛起,國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商將有更多選擇,降低對國外芯片的依賴,提高供應(yīng)鏈的安全性和穩(wěn)定性。
3、新興技術(shù),助力行業(yè)拓展與創(chuàng)新
新興技術(shù)的發(fā)展將為以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及,將推動以太網(wǎng)交換芯片在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。在人工智能領(lǐng)域,數(shù)據(jù)中心需要處理海量的數(shù)據(jù),對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性提出了更高要求。以太網(wǎng)交換芯片需要支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的延遲,以滿足人工智能訓(xùn)練和推理的需求。同時,芯片還需要具備智能管理功能,如流量控制、服務(wù)質(zhì)量(QoS)優(yōu)化等,以確保關(guān)鍵應(yīng)用的流暢運(yùn)行。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的應(yīng)用場景更加廣泛。從智能家居到智能工廠,從智能城市到智能交通,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要高效、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。以太網(wǎng)交換芯片將支持更多的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和接口,實現(xiàn)設(shè)備之間的無縫連接。同時,芯片還需要具備更高的安全性和可靠性,以保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備免受網(wǎng)絡(luò)攻擊。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的興起將推動以太網(wǎng)交換芯片在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)需要高可靠性和實時性,以支持工業(yè)自動化和智能制造。以太網(wǎng)交換芯片將支持工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,如EtherNet/IP、Profinet等,實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的互聯(lián)互通。同時,芯片還需要具備高抗干擾能力和低功耗特性,以適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的復(fù)雜條件。
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(rainbowgiftswholesale.com)發(fā)布的《中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)市場供需態(tài)勢及發(fā)展前景研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。


2025-2031年中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)市場供需態(tài)勢及發(fā)展前景研判報告
《2025-2031年中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)市場供需態(tài)勢及發(fā)展前景研判報告》共十二章,包含2020-2024年以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)各區(qū)域市場概況,以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)主要優(yōu)勢企業(yè)分析,2025-2031年中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測等內(nèi)容。



