信達證券發布研究報告稱，隨AI服務器部署漸入放量期，爲發揮算力網絡性能，交換機部署需求水漲船高。建議緊跟海外算力產業鏈放量步調，關注A股交換機概念股，具體包括工業富聯(601138.SH)、滬電股份(002463.SZ)、生益科技(600183.SH)等。

信達證券主要觀點如下：

Q：什么是協議?

A：網絡協議爲計算機網絡中進行數據交換而建立的規則、標准或約定的集合。法律層面上，OSI 七層協議爲國際協議。20世紀80年代，爲了規範化計算機之間的通信方式，從而滿足开放式網絡的需求，OSI(Open System Interconnection)協議被提出，其採用了一種七層網絡。

事實層面上，TCP/IP協議爲國際協議。在OSI七層協議七層模型建立之前，TCP/IP協議簇便已开始運行，且因特網在當時已覆蓋了，借因特網的助力， TCP/IP成爲了事實上的國際標准。

由於HPC對於網絡高、低時延的要求，在數據中心中TCP/IP逐步過渡到RDMA。RDMA(遠程內存直接訪問技術，RemoteDirect Memory Access)：能直接通過網絡接口訪問內存數據，無需操作系統內核的介入。這允許高、低延遲的網絡通信，尤其適合在大規模並行計算機集群中使用。

RDMA中包含不同的分支，其中， Infiniband專爲RDMA設計，從硬件級別保證可靠傳輸 ，技術先進，但是成本高昂。而RoCE 和 iWARP都是基於以太網的RDMA技術。

Q：數據中心架構中，交換機有什么用?

A：交換機是一種用於電信號轉發的網絡設備。在數據中心中，負責將數據轉發等職能。傳統的數據中心往往使用三層架構，即接入層、匯聚層、核心層。接入層通常直接與服務器相連，常用的接入交換機常爲TOR(Top of Rack)交換機。匯聚層是網絡接入層和核心層的 “中介(中間層)”。

核心交換機爲進出數據中心的包提供轉發，並爲匯聚層提供連接性。傳統的三層網絡有較爲顯著的缺點，並且隨着雲計算的發展，這些缺點愈發突出，比如帶寬浪費、故障域大、時延較長等等。

葉嵴架構優勢明顯，具有扁平化設計、低延遲、帶寬高等特點。葉嵴網絡(leaf-spine)使得網絡扁平化，其中葉交換機相當於傳統的接入層交換機，嵴交換機類似核心交換機。葉和嵴交換機之間通過ECMP(Equal Cost Multi Path)動態選擇多條路徑。

當Leaf層的接入端口和上行鏈路都沒有瓶頸時，這個架構就實現了無阻塞(Non blocking)。因爲Fabric中的每個Leaf都會連接到每個Spine，所以，如果一個Spine出現問題，數據中心的性能只會有輕微的下降(SlightlyDegrade)。

Q：英偉達交換機=IB交換機?

A：不是。英偉達Spectrum和Quantum平台，同時布局了以太網和IB交換機。IB交換機主要由廠商mellanox運營，英偉達於2020年成功將其收購。此外，英偉達Spectrum平台的交換機主要基於以太網，旗下產品不斷迭代，2022年發布的Spectrum-4是400G交換機產品。

Spectrum和Quantum平台針對不同的應用場景。在英偉達的設想中，AI應用場景可大致分爲AI雲和AI工廠，在AI雲中可以使用傳統以太網交換機和Spectrum-X以太網，而在AI工廠中則需要使用NVLink+InfiniBand的方案。

Q：英偉達SuperPOD如何理解?

A：SuperPOD是服務器集群，通過將多個計算節點相連，以提供較大的性能。以英偉達DGX A100 SuperPOD爲例， 1個SU對應8台葉交換機和5台嵴交換機，2個SU對應16台葉交換機和10台嵴交換機，依此類推。此外，當SU數量增至6個以上時，官方推薦加入一層核心層交換機。

在DGX A100 SuperPOD中，計算網絡的連接中服務器:交換機~1:1.17(以7個SU爲例);但是在DGX A100 SuperPOD中，這一比例爲1：0.38。若考慮到存儲器及網絡管理的需求，則DGX A100 SuperPOD和DGX H100 SuperPOD中服務器:交換機分別爲1：1.34和1:0.50。交換機用量下降，主因兩種架構的推薦配置中交換機型號差異，後者無論從端口數量及速率、性能還是價值量都有明顯提升。

Q：交換機市場現狀?

A：交換機市場短期景氣較好，隨着AI發展，市場需求有望進一步擴大，且呈現向高端迭代趨勢。從格局上看，交換機市場尚爲藍海，思科份額較大，Arista成長迅速。市場規模方面：2023Q1全球以太網交換機收入100.21億美元，同比+31.5%。

其中，200G/400G交換機收入同比增加41.3%，100G交換機收入同比+18.0%。端口出貨數量方面：2023Q1出貨2.29億個，同比+14.8%。其中，200G/400G、100G端口分別增加224.2%、17.0%。

競爭格局優於服務器市場，思科一家獨大，Arista成長迅速。據theNextPlatform測算，2023Q1思科佔據46%的市場份額，約46.1億美元，同比+33.7%。Arista憑借在數據中心的出色表現，2023Q1收入11.5億美元，同比+61.6%。

盈利能力方面，思科和Arista毛利率均接近60%。較優的格局鑄就了產業鏈廠商良好的盈利能力，思科和Arista的毛利率雖然由略微下降的趨勢，但總體仍保持60%左右的毛利率。展望後市，隨着AI發展，交換機市場有望持續受益。

風險因素：

宏觀經濟下行風險;AI發展不及預期風險;地緣政治波動風險。

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標題：信達證券：交換機短期景氣較好 市場需求有望進一步擴大

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