AI行業(yè)發(fā)展至今,已從大模型訓練階段向推理階段邁進,從2024年初OpenAI推出的Sora視頻大模型,到隨后的01草莓大模型,乃至2025年初火遍全球的Deepseek大模型,從其適用的場景或者倚重的功能等角度去解讀,均被認為是具有先進模型體系但又可用于多種實際應(yīng)用的非單一訓練功能的大模型。從行業(yè)發(fā)展角度看可被解讀為是LLM行業(yè)加速超預期發(fā)展的現(xiàn)象。認為LLM正在以超市場預期的速度加速推進和演化。海外大廠不斷加大AI方向資本開支,對服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等設(shè)施加大投入。2023、2024年相關(guān)資本開支持續(xù)上行。2024年Q4單季度,微軟/谷歌/META/亞馬遜資本開支分別為149.23/130.61/82.58/226.20億美元。微軟計劃在2025財年投資約800億美元用于開發(fā)數(shù)據(jù)中心,以訓練人工智能模型,并部署人工智能和基于云的應(yīng)用程序;谷歌2025年的資本支出計劃高達750億美元,較市場預期超出了32%;亞馬遜計劃在2025年將資本支出提升至1000億美元,較2024年的830億美元大幅增長;扎克伯格預計2025年Meta資本支出最高650億美元
就交換機行業(yè)而言,作為大模型網(wǎng)絡(luò)硬件架構(gòu)中僅次于算力卡的關(guān)鍵部件,其自身的演化亦受到大模型行業(yè)的深刻進化而出現(xiàn)重大變化,這中重要意義在于交換機行業(yè)的投資邏輯從普通的ICT行業(yè)子版塊由量價驅(qū)動的周期性特征,轉(zhuǎn)向了由大模型行業(yè)驅(qū)動的成長性特征。
有以下由大模型帶來的變化,將會深刻改變交換機行業(yè)未來發(fā)展路徑。首先是來自于AI對流量驅(qū)動的非線性增長,這使得交換機的端口交換速率和總處理能力呈現(xiàn)跳躍式抬升;第二是流量的方向?qū)囊载Q向為主轉(zhuǎn)換為橫向互聯(lián)為主的流量方向,多層級互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在交換機處理能力提升的前提下,交換機使用數(shù)量于核心處理器的配比比例提升,使得交換機數(shù)量與數(shù)據(jù)流量的增長出現(xiàn)非等比例的增長;最后,AI訓練與推理中的時常觸發(fā)的不可預測事件較其它網(wǎng)絡(luò)事件明顯增多,對交換機的流量調(diào)控和擁塞解決能力要求提高。
2025年國內(nèi)大模型的投資方主要有互聯(lián)網(wǎng)廠商、電信運營商、政府及相關(guān)部門。以字節(jié)、騰訊、阿里等頭部互聯(lián)網(wǎng)商預計投資額預計將大幅增長,其中字節(jié)資本支出將超過1500億元,其余各家也均在大模型軍備競賽中秣兵厲馬。國內(nèi)大模型行業(yè)有望復制北美大模型市場,即CSP廠商軍備競賽搶奪資源。
在大模型投資中,約有60%左右金額用于硬件采購。以字節(jié)為例,其1500億資本開支中將約有1000億用于硬件設(shè)備采購。在硬件采購中,交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采購約占總資本開支的11%。在國產(chǎn)替代加速背景下,AI領(lǐng)域國產(chǎn)交換機市場空間廣闊。
圖表:國內(nèi)大模型行業(yè)有望復制北美大模型市場(云廠商資本開支,單位:億元)
數(shù)據(jù)來源:中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理
海外大模型廠商在2024年已開始大規(guī)模部署800G交換機用于訓練。考慮算力增長速度遠高于網(wǎng)絡(luò)帶寬增長,高速交換機是在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)中平衡容納高算力的關(guān)鍵。在GPT4的訓練中約使用到了25000張A100算力卡,A100的顯存帶寬每秒超過2萬億字節(jié)[TB/s],互聯(lián)帶寬為600GB/s,這使得400G/200G交換機的帶寬難以滿足。目前Google的PaLM2等大模型算力參數(shù)量已過萬億大關(guān),需要更大規(guī)模的集群算力,谷歌自研了基于SDN技術(shù)的800GE交換機OpenFlow4.0,支持高達128個800GE端口。2024年12月谷歌發(fā)布其第六代人工智能加速器芯片Trillium,支持單集群10萬+TPU互聯(lián),支持Gemini2.0AI模型的訓練。與上一代產(chǎn)品相比,該芯片的高帶寬內(nèi)存容量和芯片間互連帶寬增加了一倍,帶來了更多的高速率交換機需求。在2024年OCP峰會中,Meta談到了基于博通Tomahawk5的Minipack364x800G交換機,擁有高達51.2Tbps的傳輸速率。英偉達64x800G的NVIDIASpectrum-X以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺已被業(yè)界廣泛使用。在國內(nèi)大模型市場中,800G交換機在組網(wǎng)中已初現(xiàn)端倪。2023年華為面向全球發(fā)布首款800GE數(shù)據(jù)中心核心交換機—CloudEngine16800-X系列,正式開啟數(shù)據(jù)中心800GE時代,并應(yīng)用于大模型訓練中。華為與百度聯(lián)合發(fā)起飛槳+文心大模型硬件生態(tài)共創(chuàng)計劃,共同推進在昇騰AI上與飛槳+文心大模型的適配,充分發(fā)揮軟硬件協(xié)同優(yōu)勢。此外,阿里、騰訊等公司基于成本考慮,使用國產(chǎn)交換機的可能性更高。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2023年,全球交換機市場規(guī)模為395.06億美元,同比增長8%。預測2025年全球交換機市場規(guī)模將達到438.67億美元。同時高速交換機細分市場預計將保持強勁增長。高速率交換機占比的提升將帶來產(chǎn)品均價提升、毛利率提升,帶動交換機行業(yè)新一輪快速發(fā)展。
國內(nèi)大模型行業(yè)正迅速由千億參數(shù)規(guī)模向萬億、十萬億規(guī)模挺進,800G交換機將成為帶動行業(yè)高速增長的重要推手。Dell'OroGroup預計到2025年800G交換端口采用率有望超過400G數(shù)據(jù)中心交換端口,將占數(shù)據(jù)中心交換機端口的25%以上;到2027年,近一半的數(shù)據(jù)中心交換機端口將由400Gbps及更高速度驅(qū)動。根據(jù)博研咨詢數(shù)據(jù),2023年800G交換機在中國市場的出貨量為1.5萬臺,預計到2025年將增長至6萬臺,復合年增長率超過100%。
銳捷網(wǎng)絡(luò)800G交換機已實現(xiàn)小規(guī)模供貨,主要客戶為Tier1互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),預計從2025年開始800G交換機將逐步進入批量部署階段;中興通訊800G數(shù)據(jù)中心交換機已開始市場推廣;紫光股份旗下新華三集團已于2024年10月宣布推出首款1.6T智算交換機H3CS9825-8C-G,該產(chǎn)品全面支持單端口1.6T轉(zhuǎn)發(fā)速率,整機最大支持16個1.6TOSFP接口;盛科通信已有支持800G交換機的交換芯片產(chǎn)品。我們認為,擁有量產(chǎn)800G/1.6T交換機/交換芯片能力的公司將在2025年國產(chǎn)大模型產(chǎn)業(yè)中深度受益。