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1、 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1/28 行業研究|信息技術|技術硬件與設備 證券研究報告 技術硬件與設備技術硬件與設備 行業研究報告行業研究報告 2024 年 6 月 28 日 IB 性能占優,性能占優,以太網開放占優以太網開放占優 網絡系列報告網絡系列報告之之交換機交換機概覽概覽 報告要點:報告要點:Scaling law 下算力需求持續擴張,下算力需求持續擴張,基礎硬件端將充分受益基礎硬件端將充分受益 OpenAI 的 Scaling Law 下,模型有效性和計算約束正相關。因此在GPU 能力一定的情況下,如何提高集群的線性加速比,滿足低時延、大帶寬、無阻塞的機間通信,從而降低多機多
2、卡間數據同步的通信耗時,成為模型訓練側新的核心議題。根據英偉達的財報后電話會,黃仁勛認為推理需求在當下被極大低估。當下大模型企業把更多的精力都花在提升大模型智能水平,因此絕大部分算力都被用在于訓練。但隨著模型迭代逐步放緩及更多 AI 應用的落地,推理側的需要也在快速增加。IB 勝在性能、以太網優在開放,看好勝在性能、以太網優在開放,看好 AI 推動的量、速雙增推動的量、速雙增 IB 協議由于源生的 RDMA 技術,從而天然的具有低時延高性能的特征,在 AI 訓練側有更好的應用。而推理側的需求方面,具有成本及開放性優勢的 RoCE 協議或將更占優。IB 的網絡硬件格局相對封閉,核心供應商 Mel
3、lanox 具主要份額。GB200 的新架構通過充分提升單芯片的算力密度、應用散熱效率更高的液冷方式,實現了在更小的空間內部署更多的 GPU 卡,使銅纜連接成為機柜內連接新需求。以太網設備國內供應商參與相對充分,從上游交換芯片到中游的制造和品牌商均有覆蓋。在數據中心市場為核心驅動的大背景下,中游的品牌商格局相較制造商更為集中,同時由于互聯網廠商對于數據安全及硬件可編程性的重視,自組網的白盒硬件有望持續受益;上游原材料中,芯片的 BOM 成本占比高,交換芯片作為原材料核心,具有天然的技術、資金壁壘,同時盈利能力高度依賴出貨規模,需警惕部分自用廠商在該方向的垂直整合程度深化。投資建議投資建議 受益
4、于智算數據中心的推動,網絡硬件的需求持續提升。以太網架構的網絡硬件隨著海外巨頭的布局市場重視度強化,我們認為隨著國產算力鏈的迭代升級,以太網交換機鏈亦將深度受益??春卯a業鏈上游交換芯片核心供應商盛科通信;網絡設備商銳捷網絡、紫光股份、菲菱科思、星網銳捷、共進股份。風險提示風險提示 國際貿易摩擦加劇與宏觀經濟環境波動的經營風險國際貿易摩擦加劇與宏觀經濟環境波動的經營風險、下游行業發展不下游行業發展不及預期及預期、客戶相對集中度高的風險客戶相對集中度高的風險、行業競爭加劇風險、行業競爭加劇風險 推薦推薦|維持維持 過去一年市場行情 資料來源:Wind 相關研究報告 國元證券行業研究-2024 年通
5、信行業策略報告:攻守兼備,“星”“算”閃耀2023.12.28 國元證券行業研究_通信行業周報:GB200 NVL72 發布,關注網絡結構新變化2024.3.24 報告作者 分析師 宇之光 執業證書編號 S0020524060002 電話 021-51097188 郵箱 聯系人 郝潤祺 電話 021-51097188 郵箱 haorunqigyzq,com,cn 附表:重點公司盈利預測附表:重點公司盈利預測 公司代碼公司代碼 公司名稱公司名稱 投資評級投資評級 昨收盤昨收盤(元)(元)總市值總市值(百萬元)(百萬元)EPS PE 2023A 2024E 2025E 2023A 2024E 20
6、25E 688702 盛科通信-U 增持 40.00 16400.00 -0.05-0.03 0.16-839.70-1516.92 249.25 002396 星網銳捷 增持 13.11 7770.66 0.72 0.99 1.03 18.30 13.29 12.77 301165 銳捷網絡 增持 29.27 16630.68 0.71 0.74 1.06 41.45 39.35 27.70 301191 菲菱科思 增持 68.16 4726.35 2.08 2.54 3.48 32.43 26.55 19.41 603118 共進股份 增持 6.58 5180.28 0.08 0.27 0
7、.27 80.47 24.36 24.12 000938 紫光股份 增持 21.86 62521.35 0.74 0.72 1.12 29.73 30.26 19.52 資料來源:Wind,國元證券研究所-31%-22%-13%-4%6%6/269/2512/253/256/24技術硬件與設備滬深300 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2/28 目 錄 1 Transformer 架構下的智算算網新需求.4 2 IB:格局寡頭,性能占優.7 2.1 機柜內部.8 2.2 機柜之間.10 3 Ethernet:格局多競爭,開放占優.11 3.1 下游:數據中心是核心驅動,需求呈量、速雙增.11
8、 3.2 中游:品牌+制造服務商,白盒的軟硬件解耦為新趨勢.12 3.3 上游:交換芯片是以太網交換機的核心部件之一.14 4 行業重點公司分析.15 4.1 盛科通信:商用交換芯片稀缺標的,部分產品性能對標海外.15 4.2 星網銳捷:福建省國資委間接持股,銳捷、升騰位行業前列.18 4.3 銳捷網絡:深度聚焦網絡設備方案,白盒交換機領先供應商.20 4.4 菲菱科思:下游綁定優質客戶資源,布局汽車通信電子新增長.21 4.5 共進股份:深耕通信設備代工多年,入局傳感器封測及汽車電子.23 4.6 紫光股份:擬推進新華三股權收購,強化 AI 硬件核心競爭力.25 5 風險提示.26 圖表目錄
9、 圖 1:模型有效性和參數量、計算資源約束正相關.4 圖 2:相同計算約束下,模型有最優有效性及匹配參數量.4 圖 3:傳統模式.5 圖 4:RDMA 模式.5 圖 5:TOP100、200、300、400、500 連接趨勢占比(截至 2023 年 11 月).6 圖 6:UEC 部分成員.7 圖 7:TOP500 內部互聯趨勢.8 圖 8:機柜內部采用背部銅纜連接.8 圖 9:GB200 相較 H100 可在同功耗下實現 25 倍性能.8 圖 10:Computer Tray.9 圖 11:Switch Tray.10 圖 12:NVlink 代際間帶寬變化.10 圖 13:全球及中國以太網
10、交換機市場規模及同比增速.12 圖 14:電子制造服務行業的主要商業模式.13 圖 15:全球(2022)以太網交換機品牌商市場格局.13 圖 16:中國(2021)以太網交換機品牌商市場格局.13 圖 17:交換機的 BOM 成本結構.14 圖 18:中國自用、商用交換芯片占比(2020 年).14 圖 19:中國商用以太網交換芯片各應用場景市場規模.14 yUwWnMnQmPqMsQtMuMpMrMsOsQ7NbP8OsQmMtRsOjMnNtMjMqQmNaQoPmMxNtOsMvPmRsQ 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3/28 圖 20:中國商用萬兆及以上以太網交換芯片市場競爭格
11、局(2020 年 以銷售額計).15 圖 21:2020 年中國自用以太網交換芯片市場競爭格局(2020 年 以銷售額計).15 圖 22:盛科通信主要采用 fabless 為主的經營模式.16 圖 23:盛科通信營業收入、歸母凈利潤及其同比增速.16 圖 24:盛科通信收入拆分.16 圖 25:星網銳捷股權結構(截至 6 月 25 日).19 圖 26:星網銳捷營業收入、歸母凈利潤及同比增速.19 圖 27:星網銳捷收入拆分.19 圖 28:銳捷網絡主要產品圖示.20 圖 29:銳捷網絡營業收入、歸母凈利潤及同比增速.21 圖 30:銳捷網絡收入拆分.21 圖 31:主要產品的工藝流程圖.2
12、2 圖 32:菲菱科思營業收入、歸母凈利潤及其同比增速.22 圖 33:菲菱科思收入結構.22 圖 34:中國網絡設備市場空間.23 圖 35:共進股份營業收入、歸母凈利潤及其同比增速.24 圖 36:共進股份收入結構.24 圖 37:紫光股份主要業務.25 圖 38:紫光股份營業收入、歸母凈利潤及其同比增速.26 圖 39:紫光股份收入構成.26 表 1:IB 和 RoCE 對比.6 表 2:不同代際 NVlink 的規格.10 表 3:盛科通信 TsingMa.MX 系列以及面向超大規模數據中心的 Arctic 系列與海外一線品牌產品對比.17 表 4:盛科通信 TsingMa 系列產品與
13、海外一線品牌產品對比.18 表 5:2021 年 H1 中國網絡設備行業競爭格局.23 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4/28 1 Transformer 架構架構下下的的智算算網智算算網新需求新需求 2017 年谷歌發布Attention Is All You Need,Transformer 模型引入注意力機制(attention),用于學習不用位置的詞匯之間的關聯關系,從而更好表征大型語言文本中的語義和詞法的關系。而作為 Transformers 的自然語言處理模型之一,GPT 通過使用 Transformer 的解碼器左到右建模文本,從而確保生成的文本是來自上下文的正確表示。202
14、2 年 11 月底,OpenAI 公司上線一款具有跨時代意義的大模型智能語言模型 ChatGPT,生成式語言類大模型自此大放異彩。隨著大模型的能力被廣泛認知,對模型效果優化的相關研究逐步加速。根據根據 OpenAI的的Scaling Laws for Neural Language Model,適當擴大適當擴大模型參數量模型參數量,語言模型,語言模型的生成及預測能力將會提高的生成及預測能力將會提高,但這一正向關系很大程度上受到計算約束的限制,即,但這一正向關系很大程度上受到計算約束的限制,即相同的計算約束下,相同的計算約束下,總有最佳的模型參數量和最大的模型有效程度??傆凶罴训哪P蛥盗亢妥畲?/p>
15、的模型有效程度。因此,如何最大程度提高集群的計算約束成為新的核心議題。圖圖 1:模型有效性和參數量、計算:模型有效性和參數量、計算資源資源約束約束正正相關相關 圖圖 2:相同計算約束下,模型有最優有效性:相同計算約束下,模型有最優有效性及及匹配匹配參數量參數量 資料來源:Scaling Laws for Neural Language ModelsJared Kaplan 等,國元證券研究所 資料來源:Scaling Laws for Neural Language ModelsJared Kaplan 等,國元證券研究所 集群的有效算力可以分解為集群的有效算力可以分解為 GPU 利用率、集群
16、的線性加速比,利用率、集群的線性加速比,GPU 的利用率受制的利用率受制于芯片架構的制程、內存和于芯片架構的制程、內存和 I/O 訪問瓶頸、卡間互聯帶寬和拓撲、芯片功耗等因素,訪問瓶頸、卡間互聯帶寬和拓撲、芯片功耗等因素,“集群線性加速比”則取決于節點的通信能力、并行訓練框架、資源調度等因素?!凹壕€性加速比”則取決于節點的通信能力、并行訓練框架、資源調度等因素。因而,如何設計高效的集群組網方案,滿足低時延、大帶寬、無阻塞的機間通信,從而降低多機多卡間數據同步的通信耗時,提升 GPU 有效計算時間比(GPU 計算時間/整體訓練時間)至關重要?;谥袊苿友芯吭旱拿嫦?AI 大模型的智算中心網絡
17、演進白皮書,AI 大模型對網絡建設也提出了新的要求:1)超大超大規模規模組網組網:訓練參數達到千億-萬億級別的 AI 超大模型代表著超高速算力需求,并進一步對應著大量的硬件需求及與之匹配的網絡可延展能力。根據面向超萬卡集群的新型智算技術白皮書,當單集群中卡的數量達到萬卡級別后,相應的,如何實現最優運算效率、最佳數據處理能力、硬件層面的萬卡互聯、網絡系統的可用和易運維等,會成為 AI 智算中心的新議題。2)超高超高帶寬帶寬需求需求:多卡構成的算力集群內,不可避免的存在服務器機內和機間通信。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5/28 機內,模型并行產生的 All Reduce 集合通信數據量將達到
18、百 GB 級別,因此機內 GPU 間的通信帶寬及方式對于流完成時間十分重要。機間,流水線并行、數據并行及張量并行模式中部分集合通信亦將達到百 GB 級別,復雜的集合通信模式將在同一時刻產生多對一、一對多的通信,因此機間 GPU 的高速互聯對于網絡的單端口寬帶、節點間的可用鏈路數量及網絡總帶寬均提出了高要求。3)超低超低時延:時延:數據通信傳輸的時延分為靜態和動態時延兩個部分,靜態時延由轉發芯片的能力和傳輸的距離決定,當網絡拓撲與通信數據量確定時,此部分時延通常為固定值。動態時延包含了交換機內部排隊時延和丟包重傳時延,通常由網絡擁塞、丟包與網絡抖動引起。4)超高超高穩定性穩定性與與自動化部署:自
19、動化部署:由于卡的數量大幅增加,網絡的穩定性成為網絡集群的“木桶短板”,網絡故障及性能波動將導致計算節點間的連通性和計算資源的利用率均受到影響。RDMA((Remote Direct Memory Access 遠程直接內存訪問遠程直接內存訪問)可以降低多機多卡間可以降低多機多卡間端到端通信時延端到端通信時延。在傳統網絡中,數據傳輸涉及多個步驟:首先將數據從源系統的內核復制到網絡堆棧,然后通過網絡發送。最后,在接收端執行多個步驟后,將數據復制到目標系統的內核中。RDMA 可以繞過操作系統內核,讓一臺主機可以直接訪問另外一臺主機的內存。目前 RDMA 技術的主要采用方案有 Infiniband
20、和 RoCEv2(基于 RDMA 的 Ethernet 技術,后簡稱為 RoCE)兩種。圖圖 3:傳統模式:傳統模式 圖圖 4:RDMA 模式模式 資料來源:鮮棗課堂,國元證券研究所 資料來源:鮮棗課堂,國元證券研究所 IB(Infiniband)和)和 RoCE(基于基于 RDMA 的的 Ethernet 技術技術)是目前主流的兩種網絡)是目前主流的兩種網絡技術,技術,IB 架構的網絡勝在低延遲及高帶寬,以太網則優在開放性及性價比。架構的網絡勝在低延遲及高帶寬,以太網則優在開放性及性價比。RoCE 是應用相對廣泛,相對成熟的網絡互聯技術,也是整個互聯網絡大廈的基石,兼容性好,可實現不同的系統
21、之間的互連互通。同時,RoCE 的供應商較多,也因此具有相對較強的性價比優勢。IB 的應用領域很專,作為高帶寬、低時延、高可靠的網絡互聯技術,在 HPC 集群領域廣泛應用。但由于供應商較少,部署成本高于 RoCE。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6/28 表表 1:IB 和和 RoCE 對比對比 IBIB RoCERoCE 性能(端到端時延)2us 5us 功能和規模 單集群萬卡 GPU 規模,且保證整體性能不下降 單集群支持千卡規模且整體網絡性能也無太大的降低 運維 IB 相較 RoCE 更成熟,包括多租戶隔離能力,運維診斷能力等 成本 IB 部署成本高于 RoCE,主要由于 IB 交換機
22、的成本更高 供應商 以 NVIDIA 旗下的 Mellanox 為主 較為豐富 資料來源:智算中心網絡架構白皮書,國元證券研究所 RoCE 是足夠好的方案,而是足夠好的方案,而 InfiniBand 是特別好的方案。是特別好的方案。不可否認的是,在超算集群中,IB 架構仍是選擇相對較多、效率相對較高的互聯方式。雖然 IB 網絡結構有性能優勢,基于成本和開放性考慮,大多數云計算公司仍表示計劃在其生產型人工智能基礎設施中使用開源以太網交換機,而不是專有的 IB 解決方案。根據亞馬遜的高級首席工程師 Brian Barrett,AWS 之所以放棄 IB 方案,主要是因為:“云數據中心很多時候是要滿足
23、資源調度和共享等一系列彈性部署的需求,專用的 IB 網絡構建的集群如同在汪洋大海中的孤島”。圖圖 5:TOP100、200、300、400、500 連接趨勢占比(截至連接趨勢占比(截至 2023 年年 11 月)月)資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 當下大模型企業把更多的精力都花在提升大模型智能水平,因此絕大部分算力都被用在于訓練。但隨著模型迭代逐步放緩及更多 AI 應用的落地,推理側的需要也在快速增加,而以太網設備由于其更具性價比或將是推理需求的首選方案。2023 年年 7 月月 19 日,日,在在 Linux 基金會的牽頭下基金會的牽頭下,由云廠商由云廠商(MATA、微軟)、微軟),網
24、絡設網絡設備備廠商廠商(博通、思科、惠普)(博通、思科、惠普),半導體公司,半導體公司(AMD、Intel)等業界各方力量參與的等業界各方力量參與的 UEC聯盟聯盟(Ultra Ethernet Consortium 超級以太網聯盟)成立。超級以太網聯盟)成立。該聯盟將提供基于以太網的開放、互操作、高性能全通信棧架構,以滿足人工智能和高性能計算日益增長的大規模網絡需求,因而我們認為 UEC 的成立有利于以太網架構在 HPC 等高性能計算領域的技術進步。在最新一季財報會上,Arista 表示其與 Broadcom 合作的集群 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7/28 數據顯示,Arista 的
25、以太網產品,相比傳統的 InfiniBand,作業完成速度至少提高了10%。圖圖 6:UEC 部分部分成員成員 資料來源:UEC 官網,國元證券研究所 2 IB:格局寡頭,性能占優格局寡頭,性能占優 2000 年,IB 架構規范的 1.0 版本正式發布。由于其最早引入 RDMA 協議,從而源生的具有低延遲、大帶寬、高可靠的優勢。2015 年,InfiniBand 技術在 TOP500 榜單中的占比首次超過了 50%,達到 51.4%(257 套),InfiniBand 成為超級計算機最首選的內部連接技術。目前目前 IB 架構的架構的供應商以供應商以 Nvidia 的的 Mellanox 為主。
26、為主。IB 協會(InfiniBand Trade Association,IBTA)最初由英特爾、微軟、SUN 公司、IBM、康柏以及惠普公司主導成立。1999 年 5 月,Mellanox 由幾名從英特爾公司和伽利略技術公司離職的員工,在以色列創立,并于 2001 年推出了自己首款 IB 的產品。2002 年,原IB 陣營的巨頭英特爾和微軟退出。2010 年,Mellanox 和 Voltaire 公司合并,IB 主要供應商只剩下 Mellanox 和 QLogic。2012 年,英特爾以 1.25 億美元的價格收購了QLogic 的 IB 網絡業務重回 IB 陣營,但不久又以 1.4 億
27、美元的價格從 Cray 手中收購了“Gemini”XT 和“Aries”XC 超級計算互連業務,后基于 IB 和 Aries 打造出了新的 Omni-Path 互聯技術。2013 年,Mellanox 相繼收購了硅光子技術公司 Kotura 和并行光互連芯片廠商 IPtronics,進一步完善了自身產業布局。2015 年,Mellanox 在全球 InfiniBand 市場上的占有率達到 80%。2019 年,英偉達(Nvidia)公司擊敗對手英特爾和微軟,以 69 億美元的價格成功收購了 Mellanox。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8/28 圖圖 7:TOP500 內部互聯趨勢內部互
28、聯趨勢 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 我們以英偉達最新一代我們以英偉達最新一代 GB200 產品為例產品為例:2.1 機柜機柜內部內部 單個 rack 內部包括 18 個 Compute tray(上 10 下 8)和 9 個 Switch tray,機柜內Compute tray 和 Switch tray 之間通過 Copper Cable Cartridge 相連。通過液冷冷卻體系,相較 H100 的風冷基礎設施,在相同的功耗下可以實現 25 倍的性能。圖圖 8:機柜內部采用背部銅纜連接機柜內部采用背部銅纜連接 圖圖 9:GB200 相較相較 H100 可在同功耗下實現可在同功耗
29、下實現 25 倍性能倍性能 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 單個單個 Compute tray包括包括 2 顆顆 GB200 Grace Blackwell Superchip、4顆顆 Connectx-800G Infiniband Supernic 及及 1 顆顆 Bluefield-3 DPU。1)GB200 Grace Blackwell Superchip包含兩顆Blackwell GPU和一顆Grace CPU。其中,單顆 Blackwell GPU 架構尺寸是上一代 Hopper GPU 的兩倍,但 AI 性能(FP4)是 Hopper
30、 的 5 倍(單顆 Blackwell GPU AI 性能(FP8)約為 20 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9/28 petaFLOPS,8X24GB 的 HBM3e,8TB/s 的內存帶寬),有 18 個 NVlink 端口連接 18 顆 NVlink switch chip,實現 1.8TB/s 雙向連接速度。2)Connectx-800G Infiniband Supernic 可以實現端到端 800Gb/s 的網絡連接和性能隔離,專為高效管理多租戶生成式 AI 云而設計,通過 PCIe 6.0 提供 800Gb/s的數據吞吐量。ConnectX-8 Supernic 支持單端口
31、OSFP 224 和雙端口 QSFP 112 連接器,支持 NVIDIA Socket Direct 16 通道輔助卡擴展。3)Bluefield-3 DPU 可以通過 400Gb/s 以太網或 NDR 400Gb/s InfiniBand 網絡連接,以實現卸載、加速和隔離軟件定義的網絡、存儲、安全和管理功能,從而顯著提高數據中心的性能、效率和安全性。圖圖 10:Computer Tray 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 單個單個 Switch tray 包括包括 2 顆顆 NVlink Switch 芯片芯片,單顆單顆 Switch 芯片芯片單顆芯片支持單顆芯片支持 4接口接口、單接口
32、單接口 1.8TB/s 的傳輸速率。的傳輸速率。每個 Switch tray 盤可提供 144 個 NVlink 端口(100GB),14.4TB/s 的總帶寬。9 個Switch tray 盤,可以提供 9*144=1296 個端口,完全連接 72 個 Blackwell GPU 上單顆 18 個,共 72*18=1296 個 NVlink 端口。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10/28 圖圖 11:Switch Tray 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 機柜內連接方面,Compute tray 和 Switch tray 之間通過五代 NVlink 相連,五代NVlink 雙向帶
33、寬為 1.8 TB/s,是上一代的 2 倍,是 PCIe Gen5 帶寬的 14 倍以上。1.8TB/s 的 GPU-to-GPU 間通信,使得 AI 及高性能計算中 GPU 的擴展成為可能。Compute tray 中 Superchip 內部 GPU 及 CPU 間通過 NVlink Chip-to-Chip 連接(雙向帶寬 900GB/s)。圖圖 12:NVlink 代際間帶寬變化代際間帶寬變化 表表 2:不同代際不同代際 NVlink 的規格的規格 第二代第二代 第三代第三代 第四代第四代 第五代第五代 總帶寬 300GB/秒 600GB/秒 900GB/秒 1,800GB/秒 最大連
34、接數 6 12 18 18 支持的NVIDIA架構 NVIDIA Volta 架構 NVIDIA Ampere 架構 NVIDIA Hopper 架構 NVIDIA Blackwell 架構 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 資料來源:英偉達官網,國元證券研究所 2.2 機柜機柜之間之間 GPU=72 在現有硬件配置下,單臺機柜內部通過 NVlink 即可實現 L1 層 switch tray連接:1)銅纜為銅纜為GB200機柜內首推方案。機柜內首推方案。雖然GB200通過充分提升單芯片的算力密度、應用散熱效率更高的液冷方式,實現了在更小的空間內部署更多的 GPU 卡,使 請務必閱讀正文之
35、后的免責條款部分 11/28 銅纜連接成為機柜內連接更具性價比的方案。但基于高速率長距離的傳輸損耗問題,未來迭代節奏與應用的持續性仍有待觀察。GPU72 在現有硬件配置下,單層網絡已無法滿足要求,需升級至更高層數網絡結構。有單一 NVlink、IB 組網:1)當所需連接的當所需連接的 GPU 數量大于數量大于 72 小于小于 576 時,時,在在 NVlink 單一組網的單一組網的方案中,方案中,可可以使用以使用架構為架構為全全 NVlink 連接的集群,連接的集群,GPU 和光模塊的數量比例和光模塊的數量比例為為 1:9。單機柜的 NVL72 方案中的交換機已沒有額外的接口進行更大規模的互聯
36、,根據推薦,可擴展集群多采用雙機柜 NVL72 方案,單個機柜有 18 個 Compute Tray、9 個Switch Tray。與單機柜版本不同的是,雙機柜版本 Computer Tray 僅一顆 Grace Blackwell Superchip(2 Blackwell GPU+1 Grace CPU)。Switch Tray 內容單雙機柜版本保持一致。36 顆 Blackwell GPU 充分連接 18 顆 NVswitch chip 共有 36*18=648 個 ports,構成 576 集群的為雙排的 16 個機柜,則累計需連接的端口為 648*16=10368 個 ports,單
37、口單向速率為 50GB/s(雙向速率 100GB/s)。假設 L1 至 L2 層網絡通過光模塊且采用 1.6T 光模塊(200GB/s),則共需要10368*50/200*2=5184 個 1.6T 光模塊,GPU:1.6T 光模塊=576:5184=1:9。2)當所需鏈接的當所需鏈接的GPU數量大于數量大于72時,時,在在IB組網的方案中,若使用最新一代組網的方案中,若使用最新一代NVIDIA Quantum-X800 Q3400 交換機交換機互聯互聯,根據,根據端口數的不同,同樣網絡層數所能承端口數的不同,同樣網絡層數所能承載的最多載的最多 GPU 數量不同,數量不同,GPU 和光模塊的比
38、例略有區別。和光模塊的比例略有區別。相較 NVIDIA Quantum-2 QM9700 僅有的 64 個 400G 的ports而言,最新一代NVIDIA Quantum-X800 Q3400 交換機有 144 個 800G 的 ports,最多可以實現(1442)/2=10368 張 GPU 的互聯。根據SemiAnalysis 的預測,2 層網絡架構的 1.6t 光模塊/GPU 的比例在 2.5 左右,3 層網絡架構的 1.6t 光模塊/GPU 的比例在 3.5 左右。3 Ethernet:格局多競爭,格局多競爭,開開放放占優占優 在在 Ethernet 架構架構的網絡中的網絡中,以太網
39、交換機是核心設備之一。以太網交換機是核心設備之一?;谝蕴W進行數據傳輸的多端口網絡設備,每個端口都可以連接到主機或網絡節點,主要功能就是根據接收到數據幀中的硬件地址,把數據轉發到目的主機或網絡節點。3.1 下游:下游:數據中心是核心驅動,數據中心是核心驅動,需求呈需求呈量、速雙增量、速雙增 按下游應用分,交換機可以分為數據中心按下游應用分,交換機可以分為數據中心(智算(智算+企業企業+運營商)運營商)和和園區園區等等需求領域需求領域。智算或超大型數據中心領域交換機將充分受益于云計算技術的成熟及算力需求推動的傳續效率提升。云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術產業發展提升了對數據流量及速率的需
40、求,全球傳統數據中心數量及占比持續提升,推動交換機需求數量增長。與此同時,生成式大模型等新興產業推動智算算力需求爆發,智算數據中心間及內部互聯帶寬壓力加大,網絡架構升級,端口速率也從 10-100Gbps 提升至 100-800Gbps。企業網數據中心交換機主要由于互聯網行業近兩年持續的頹勢影響投資,運營商數據中心交換機自 2022 年以來保持建設高漲,集采、網絡云、IT 云建設持續進行。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12/28 園區交換機同比下滑 0.5%,先后經歷過 2021 年供應鏈緊張時期的囤貨大漲、部署消耗的低迷等待,目前已經進入到正常建設節奏。2023 年園區交換機市場受到宏觀
41、經濟波動影響更為明顯,企業考慮到自身效益和生存壓力,項目部署多有延遲。2024年隨著宏觀經濟好轉,園區交換機部署節奏有望轉向正軌,并且隨著 Wi-Fi 6 AP 的日益普及,也刺激了園區交換機需求增長。3.2 中游:中游:品牌品牌+制造服務商制造服務商,白盒的,白盒的軟硬件解耦為新趨勢軟硬件解耦為新趨勢 受數據傳輸量及速度需求支撐,全球以太網交換設備市場規模在 2020-2025 年間將實現 3.2%的復合增長率。中國以太網交換設備市場則充分受益于國產替代契機,2020-2025 年間復合增長率將高于全球平均水平,達到 10.8%。圖圖 13:全球及中國以太網交換機市場規模及同比增速:全球及中
42、國以太網交換機市場規模及同比增速 資料來源:IDC,灼識咨詢,國元證券研究所 特征一:特征一:交換機制造環節的參與者分為品牌商和制造服務商交換機制造環節的參與者分為品牌商和制造服務商,不同產業分工形成不,不同產業分工形成不同的格局同的格局。隨著全球電子制造行業的不斷發展,整個產業鏈逐漸呈現出品牌商和制造服務商專業化分工的行業格局。品牌商為了迅速擴大產能、降低生產成本及縮短新產品開發周期,逐漸把產品生產制造和開發設計環節外包,其業務重心轉向新產品開發、品牌管理與市場營銷,因此,電子制造服務行業應運而生。-5%0%5%10%15%20%05001,0001,5002,0002,5002016201
43、72018201920202021E2022E2023E2024E2025E全球以太網交換設備規模(億人民幣)中國以太網交換設備規模(億人民幣)yoy(右)yoy(右)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 13/28 圖圖 14:電子制造服務行業電子制造服務行業的主要商業模式的主要商業模式 資料來源:菲菱科思招股說明書,國元證券研究所 全球及中國交換機全球及中國交換機品牌商工作重心在品牌商工作重心在新產品開發、品牌管理與市場營銷新產品開發、品牌管理與市場營銷,市場集中市場集中度較高度較高。全球交換機市場思科、華為及Arista 占據市場63.5%的份額(2022年數據),中國交換機市場華為、新華三
44、、星網銳捷占據市場 84%的份額(2021 年數據)。制制造服務商則主要負責產品生產制造和開發設計環節造服務商則主要負責產品生產制造和開發設計環節,市場由國內及臺資供應商組成,市場由國內及臺資供應商組成,格局相對分散格局相對分散。圖圖 15:全球(全球(2022)以太網交換機品牌商市場格局)以太網交換機品牌商市場格局 圖圖 16:中國(:中國(2021)以太網交換機)以太網交換機品牌品牌商商市場格局市場格局 資料來源:IDC,國元證券研究所 資料來源:華經情報網,國元證券研究所 特征二:特征二:數據中心領域軟硬件數據中心領域軟硬件解耦解耦的白盒等開放式創新架構的產品成為趨勢。的白盒等開放式創新
45、架構的產品成為趨勢。一方面,數據中心客戶對數據安全有極高要求,白盒的可編程性使得其能夠自主掌握軟硬件運營體系;另一方面,脊、服務器葉、網關葉等交換機的轉發邏輯不用,配備可編程芯片的白盒交換機能夠通過加載不同的功能組件,實現硬件資源的不同分配。思科43.30%華為10.30%Arista9.90%H3C5.40%HPE5.40%其他25.70%華為36.40%新華三35.20%星網銳捷12.40%思科5.30%中興通訊1.70%其他9%請務必閱讀正文之后的免責條款部分 14/28 3.3 上游:交換芯片是以太網交換機的核心部件之一上游:交換芯片是以太網交換機的核心部件之一 交換芯片是交換芯片是以
46、太網交換機的核心部件以太網交換機的核心部件,直接受下游交換機的市場需求推動,直接受下游交換機的市場需求推動。以太網交換設備由以太網交換芯片、CPU、PHY、PCB、接口/端口子系統等組成,其中芯片的BOM成本占比約40%。根據灼識咨詢數據,以銷售額計,全球以太網交換芯片總體市場規模2020年達到368.0億元,2016-2020年年均復合增長率為3.6%。中國以太網交換芯片的總體市場規模2020年約為125億元,其中自用35億、商用90億元。圖圖 17:交換機的交換機的 BOM 成本結構成本結構 圖圖 18:中國自用、商用交換芯片占比(中國自用、商用交換芯片占比(2020 年)年)資料來源:盛
47、科通信招股說明書,國元證券研究所 資料來源:盛科通信招股說明書,國元證券研究所 未來,數據中心將成為交換機的核心應用場景,而商用交換芯片廠在數據中心領域具有一定優勢:特征一:特征一:數據中心場景將成為數據中心場景將成為中國中國以太網交換芯片以太網交換芯片市場增長市場增長的核心推動的核心推動,高速率交,高速率交換芯片占比亦將相應提升。換芯片占比亦將相應提升。以太網芯片的終端應用場景主要分為企業網絡、運營商網絡、數據中心網絡和工業網絡,受益于大模型對數據流動量及速度的需求提升,數據中心將成為未來中國商用以太網交換芯片市場增長的主要推動。而數據中心場景的而數據中心場景的需求占比提升將對應帶動高速率端
48、口的產品占比提升需求占比提升將對應帶動高速率端口的產品占比提升。從端口速率來看,以太網交換芯片可分為百兆、千兆、萬兆、25G、40G、100G 及以上速率產品。近年云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術產業的快速發展和傳統產業的數字化轉型,均對網絡帶寬提出新要求,高速率端口需求占比持續提升。圖圖 19:中國商用以太網交換芯片各應用場景市場規模:中國商用以太網交換芯片各應用場景市場規模 資料來源:盛科通信招股說明書,國元證券研究所 芯片電源結構件PCB網絡變壓器被動元器件其他原材料和輔料自用交換芯片供應商28%商用交換芯片供應商72%0501001502016201720182019202020
49、21E2022E2023E2024E2025E企業網用(億元)運營商用(億元)數據中心用(億元)工業用(億元)請務必閱讀正文之后的免責條款部分 15/28 特征二:特征二:以太網交換芯片商用以太網交換芯片商用相較自用有一定優勢,但仍需警惕自用廠商的技術進相較自用有一定優勢,但仍需警惕自用廠商的技術進步。步。自用以太網交換芯片廠商以思科、華為等為主,這類供應商自研交換芯片均用于自用,同時亦會外購其他廠商的商用以太網交換芯片;商用交換芯片廠商則以博通、美滿、瑞昱、英偉達、英特爾、盛科通信等以太網交換芯片商用廠商為主。商用相較自用有以下優勢:1)交換芯片具有天然的技術、資金壁壘,同時盈利能力高度依賴
50、大批量出貨形成的規模效應,自用廠商的終端產品會和交換設備廠商形成直接競爭,因此其自研芯片往往難以對其競爭對手實現銷售;2)未來交換設備的增量主要來源于數據中心市場,商用數據中心市場起步早,有先發優勢;3)受國際貿易摩擦影響,部分自用芯片設計廠受產能制約,未來出貨量具較強不確定性,有收縮趨勢。但隨著芯片制造技術的加速進步,交換芯片的制程要求又相對寬松,仍需警惕具有芯片自研能力的品牌商設計及制造能力進步引致的芯片環節格局惡化。特征三:交換芯片特征三:交換芯片壁壘較高,壁壘較高,市市場格局場格局穩固且穩固且集中集中。博通的以太網交換芯片產品在超大規模的云數據中心、HPC 集群與企業網絡市場占據較高份
51、額,為以太網交換芯片全球龍頭。由于以太網交換芯片行業具備較高的技術壁壘、客戶及應用壁壘和資金壁壘,因此當前行業整體國產程度較低,國內參與廠商較少。圖圖 20:中國商用萬兆及以上以太網交換芯片市場競爭格中國商用萬兆及以上以太網交換芯片市場競爭格局局(2020 年年 以銷售額計以銷售額計)圖圖 21:2020 年中國自用以太網交換芯片市場競爭格局年中國自用以太網交換芯片市場競爭格局(2020 年年 以銷售額計以銷售額計)資料來源:灼識咨詢,國元證券研究所 資料來源:灼識咨詢,國元證券研究所 4 行業重點公司分析行業重點公司分析 4.1 盛科通信盛科通信:商用交換芯片稀缺標的,部分產品性能對標海外商
52、用交換芯片稀缺標的,部分產品性能對標海外 盛科通信為國內領先的以太網交換芯片設計企業,聚焦以太網交換芯片及配套產品盛科通信為國內領先的以太網交換芯片設計企業,聚焦以太網交換芯片及配套產品的研發、設計和銷售。的研發、設計和銷售?;谝幠;氖袌鰬梅答?、對產業鏈的理解和影響及行業標準組織的深度參與,公司構建了具備自主知識產權、具備國內領先地位、符合本土化需求的核心技術能力,并實現了從接入層到核心層的以太網交換芯片及設備產品覆蓋。同時,公司自主研發的以太網交換芯片已進入國內主流網絡設備商的供應鏈,以公司芯片為核心生產的以太網交換設備已在國內主要運營商以及金融、政府、交通、能源等各大行業網絡實現規模
53、現網應用。博通73.10%美滿15.30%瑞昱9.00%盛科通信2.30%其他0.30%華為88.00%思科14.00%其他1.00%請務必閱讀正文之后的免責條款部分 16/28 圖圖 22:盛科通信主要采用:盛科通信主要采用 fabless 為主的經營模式為主的經營模式 資料來源:盛科通信招股說明書,國元證券研究所 盛科通信收入穩定增長,歸母持續減虧。盛科通信收入穩定增長,歸母持續減虧。收入端,公司規模持續增長,2019 至 2023年間,收入從 1.92 億元增長至 10.37 億元,復合增長率達 53%。主要系公司通過持續的供應鏈管理強化、產品性能和質量的優化,客戶支持水平的提高及產品應
54、用領域的擴展。利潤端持續減虧,但 2023 年在形成相對較大的規模的收入的情況下,盈利仍未轉正,系受限于高研發投入及產品毛利率波動,毛利率變化來源于低毛利產品占比的提升及緊張的國際局勢引致的價格提升。從結構來看,交換芯片貢獻了主要的收入,且占比亦在持續提升。圖圖 23:盛科通信營業收入、歸母凈利潤及其同比增速:盛科通信營業收入、歸母凈利潤及其同比增速 圖圖 24:盛科通信收入拆分:盛科通信收入拆分 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所-800%-700%-600%-500%-400%-300%-200%-100%0%100%200%-2024681012201
55、9A2020A2021A2022A2023A2024Q1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)yoy(右)yoy(右)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019A2020A2021A2022A2023A以太網交換芯片以太網交換芯片模組以太網交換機定制化解決方案及其他 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 17/28 盛科盛科通信通信的部分產品性能可直接對標海外的部分產品性能可直接對標海外:1)TsingMa.MX 及 Arctic 系列為面向超大、中等規模數據中心、5G 承載網絡的匯聚、企業網絡,其中 TsingMa.MX 為公司針對已有客戶需求定義的 GoldenGa
56、te系列的迭代升級芯片。對比性能指標,TsingMa.MX 相較博通最高端交換芯片,在核心交換容量上存在差距。但就基本特性、數據中心網絡增強特性方面,公司產品業已與競品達到一致水平。Arctic 系列對標國際當前最高水平,面向超大規模數據中心,交換容量最高將達到 25.6Tbps,支持最大端口速率 800G,搭載增強安全互聯、增強可視化和可編程等先進特性,將進一步降低我國以太網交換芯片行業與國際最先進水平的差距。表表 3:盛科通信盛科通信 TsingMa.MX 系列以及面向超大規模數據中心的系列以及面向超大規模數據中心的 Arctic 系列系列與與海外一線海外一線品牌產品對比品牌產品對比 公司
57、名稱公司名稱 盛科通信盛科通信 博通博通 博通博通 思科思科 盛科通信盛科通信 博通博通 美滿美滿 思科思科 產品名稱 CTC8180 BCM56770 BCM56880 LSE3600FX2 Arctic(未量產)Tomahawk4 Teralynx8 G100 交換容量 2.4Tbps 2.0Tbps 2.0-12.8Tbps 3.6Tbps 25.6Tbps 25.6Tbps 25.6Tbps 25.6Tbps 支持端口速率 1G、2.5G、5G、10G、25G、40G、50G、100G、200G、400G 1G、2.5G、5G、10G、25G、40G、50G、100G 10G、25G、
58、40G、50G、100G、200G、400G 1G、2.5G、5G、10G、25G、40G、50G、100G 10G、25G、50G、100G、200G、400G、800G 10G、25G、50G、100G、200G、400G、800G 10G、25G、50G、100G、200G、400G、800G 10G、25G、50G、100G、200G、400G、800G、1.6T 基本特性 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS
59、 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 企業網絡增強特性 堆疊 分布式機架 安全互聯 VxLAN NSH 堆疊 分布式機架 VxLAN NSH 堆疊 分布式機架 VxLAN NSH 堆疊 分布式機架 VxLAN NSH-運營商網絡增強特性 MPLS SR SRv6、G-SRv6 OAM/APS 引擎可編程解析、編輯2*400G FlexE MPLS SR 可編程解析、編輯 MPLS SR 可編程解析、編輯 MPLS SR Flex Tile-可編程流水線 數據中心網絡增強特性 EVPN 無損網絡 可視化引擎 EVPN 無損網絡 可視化 EVPN 無損網絡 可視
60、化 EVPN 無損網絡 可視化 EVPN 無損網絡 安全互聯 榫卯可編程 無損網絡 可視化 無損網絡 可視化 無損網絡 可視化 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 18/28 增強可視化引擎 工業網絡增強特性 TSN 802.1AS-注:“-”表示未能在公開渠道獲得相關信息 資料來源:盛科通信招股說明書,國元證券研究所 2)TsingMa 系列為面向企業網絡接入匯聚、5G 承載接入、工業網絡和數據中心管理交換機的中端核心芯片。TsingMa 相較同級別競品在交換容量、特性、本土化需求多個維度均具備較強優勢,憑借上述優勢,TsingMa 在 5G 承載接入、數據中心管理交換機等新興領域實現廣泛應用
61、。表表 4:盛科通信:盛科通信 TsingMa 系列產品系列產品與海外一線品牌產品對比與海外一線品牌產品對比 公司名稱公司名稱 盛科通信盛科通信 博通博通 美滿美滿 瑞昱瑞昱 思科思科 華為華為 產品名稱 CTC7132 BCM56275 98DX35xx RTL9311 UADP2.0 S5720-SI 交換容量 440Gbps 244Gbps 270Gbps 216Gbps 480Gbps 88Gbps 支持端口速率 100M、1G、2.5G、5G、10G、25G、40G、50G、100G 1G、10G、40G 1G、2.5G、5G、10G、25G、40G、50G 1G、10G 1G、2.
62、5G、5G、10G、25G、40G、50G 100M、1G、2.5G、5G、10G 基本特性 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 二層轉發 三層路由 ACL、QoS 企業網絡增強特性 堆疊 分布式機架 安全互聯 VxLAN 堆疊 分布式機架 安全互聯 堆疊 堆疊 堆疊 分布式機架 VxLAN NSH 堆疊 運營商網絡增強特性 MPLS SR OAM/APS 引擎 可編程隧道 MPLS OAM MPLS SR MPLS 可編程流水線 軟件 OAM 數據中
63、心網絡增強特性 EVPN 無損網絡 可視化引擎 EVPN 可視化 可視化-EVPN 無損網絡 可視化-工業網絡增強特性 TSN 802.1AS-Embeded 64K SRAM-注:“-”表示未能在公開渠道獲得相關信息 資料來源:盛科通信招股說明書,國元證券研究所 4.2 星網銳捷:星網銳捷:福建省國資委間接持股,銳捷、升騰位行業前列福建省國資委間接持股,銳捷、升騰位行業前列 星網銳捷主要業務為向企業級客戶提供信息化解決方案,覆蓋產品包括園區交換機、企業級路由器等企業級網絡設備,IP 電話機等通訊產品,瘦客戶機等網絡終端及行業化的綜合信息解決方案。截至截至 2023 年末,福建省國資委通過第一
64、大股東福建省電年末,福建省國資委通過第一大股東福建省電子信息集團,持有星網銳捷約子信息集團,持有星網銳捷約 26.07%的股份。的股份。星網銳捷分別持有子公司銳捷網絡、請務必閱讀正文之后的免責條款部分 19/28 升騰資訊 44.88%、100%的股份。圖圖 25:星網銳捷股權結構(星網銳捷股權結構(截至截至 6 月月 25 日日)資料來源:Wind,國元證券研究所 星網銳捷的星網銳捷的收入收入及歸母穩健,及歸母穩健,2024Q1 受下游需求影響受下游需求影響有回落有回落。公司主要產品網絡設備和瘦客戶機等都已是相對成熟的市場,格局相對穩固,因此公司收入受行業整體影響較大。2023 年宏觀經濟雖
65、弱修復,但客戶采購資金緊張導致了需求萎縮等諸多不利影響。在這樣一個大宏觀背景下,公司仍堅持創新驅動發展戰略,通過在存量市場中不斷優化產品矩陣及供應鏈的方式,實現了收入及利潤的持平甚至略增。圖圖 26:星網銳捷:星網銳捷營業營業收入、歸母凈利潤及同比增速收入、歸母凈利潤及同比增速 圖圖 27:星網銳捷:星網銳捷收入拆分收入拆分 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 經多年深耕,經多年深耕,星網銳捷在相關產品領域星網銳捷在相關產品領域已具有一定優勢地位已具有一定優勢地位:根據 IDC 數據,2023 年銳捷網絡銳捷網絡在中國交換機市場、數據中心交換機市場、園區交換
66、機市場占有有率均排名第三;Wi-Fi6 產品品類出貨量及 WLAN 產品整體出貨量排名第一;在中國本地計算云終端市場份額排名第一(注:本地計算云終端市場是指包括 IDV/TCI/VOI 云終端解決方案市場的合集);在 IDV 云桌面市場份額連續 3 年(2021-2023)排名第一。-100%-80%-60%-40%-20%0%20%40%0501001502002019A2020A2021A2022A2023A2024Q1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)yoy(右)yoy(右)0%20%40%60%80%100%2019A2020A2021A2022A2023A企業級網絡設備通訊產品其它網
67、絡終端 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 20/28 根據 IDC 數據,2023 年升騰資訊升騰資訊在全球瘦客戶機市場、亞太及中國瘦客戶機市場出貨量均位列全球第一。升騰資訊瘦客戶機出貨量首次位列全球第一,連續十二年蟬聯亞太瘦客戶機市場份額第一,二十二年中國市場占據大份額。同時,云終端(VDI)出貨量排名中國第一,已連續 6 年位列第一。4.3 銳捷網絡:銳捷網絡:深度深度聚焦網絡設備聚焦網絡設備方案方案,白盒交換機領先供應商,白盒交換機領先供應商 銳捷網絡銳捷網絡是行業領先的是行業領先的 ICT 基礎設施及解決方案提供商,主營業務為網絡設備、網基礎設施及解決方案提供商,主營業務為網絡設備、網
68、絡安全產品及云桌面解決方案的研發、設計和銷售。絡安全產品及云桌面解決方案的研發、設計和銷售。公司的主要產品包括網絡設備(交換機、路由器、無線產品等)、網絡安全產品(安全網關、下一代防火墻、安全 態勢感知等)、云桌面整體解決方案(云服務器、云終端、云桌面軟件)以及 IT 運維等其他產品及解決方案等。圖圖 28:銳捷網絡銳捷網絡主要產品圖示主要產品圖示 資料來源:銳捷網絡 2023 年年報,國元證券研究所 銳捷網絡銳捷網絡收入收入及歸母及歸母受行業整體影響受行業整體影響承壓承壓,隨著數據中心交換隨著數據中心交換及互聯網客戶需求回及互聯網客戶需求回暖,暖,未來未來有望重回增長正軌。有望重回增長正軌。
69、公司收入端穩健增長,2019 至 2022 年間收入由 52 億元增長至 113.26 億元,年復合增長率近 30%;相對應的利潤端在 2019-2022 年由3.9 億元增長至 5.5 億元,年復合增長率近 12%。2023 年以來,由于下游需求疲軟及互聯網客戶的組網進程略有滯后,公司收入及毛利率的增長承壓。同時,為了充分相應抓住 AI 機遇,公司近年研發費用率也維持在相對較高水平。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 21/28 圖圖 29:銳捷網絡營業收入、歸母凈利銳捷網絡營業收入、歸母凈利潤及同比增速潤及同比增速 圖圖 30:銳捷網絡收入拆分銳捷網絡收入拆分 資料來源:Wind,國元證券研
70、究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 銳捷網絡作為交換機品牌商,銳捷網絡作為交換機品牌商,因其軟硬件解耦的白盒架構,因其軟硬件解耦的白盒架構,在數據中心交換機領域在數據中心交換機領域具優勢地位。具優勢地位。根據數據中心場景的特點,銳捷網絡采用自主研發的開放化軟硬件架構,實現軟硬件解耦的創新。公司順應數據中心發展趨勢,在交換機架構上作了開放化嘗試。軟件方面,公司深度參與開源操作系統項目的研發,是 SDN2.0STRATUM聯盟的首批成員,并積極參與 ONF 組織及 ONOS 和 SONiC 等項目,穩固在數據中心交換機領域的競爭優勢。2018 年起,公司數據中心交換機在互聯網企業及運營商中得
71、到規模應用,業務規模高速增長。根據 IDC 數據統計,公司以太網交換機互聯網行業的市場份額由 2018 年的 10.72%增長至 2021 年的 28.11%。2023 年 Q4,銳捷網絡在中國以太網交換機市場、數據中心交換機市場占有率均排名第三。4.4 菲菱科思:菲菱科思:下游綁定優質下游綁定優質客戶資源客戶資源,布局汽車,布局汽車通信通信電子新增長電子新增長 菲菱科思的主營業務為網絡設備的研發、生產和銷售,以菲菱科思的主營業務為網絡設備的研發、生產和銷售,以 ODM/OEM 模式與網絡設模式與網絡設備品牌商進行合作,為其提供交換機、路由器及備品牌商進行合作,為其提供交換機、路由器及無線產品
72、、通信設備組件等產品的研無線產品、通信設備組件等產品的研發和制造服務。發和制造服務。公司產品定位于企業級網絡設備市場,兼顧消費級市場,廣泛應用于運營商、政府、金融、教育、能源、電力、交通、中小企業、醫院等以及個人消費市場等諸多領域。-120%-100%-80%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%0204060801001201402019A2020A2021A2022A2023A2024Q1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)yoy(右)yoy(右)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019A2020A2021A2022A2023A網絡設備網絡安全
73、產品云桌面解決方案其他業務收入 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 22/28 圖圖 31:主要產品的工藝流程圖主要產品的工藝流程圖 資料來源:菲菱科思招股說明書,國元證券研究所 菲菱科思菲菱科思營業收入及營業收入及歸母歸母凈利潤凈利潤高速增長高速增長,交換機為交換機為收入的核心貢獻產品收入的核心貢獻產品。2019-2022 年,菲菱科思營業收入及歸母凈利潤分別由 10.4 億元增長至 23.52 億元、0.55億元增長至 1.95 億元,CAGR 分別實現 31.25%、52.51%的增長。2023 年,受市場需求和外部經濟環境影響訂單執行有一定波動,營業收入和歸母凈利潤分別同比降低了 11.
74、80%、26.09%。分結構來看,2018-2022 年,受大客戶戰略推動,交換機產品占公司收入比重持續上升。圖圖 32:菲菱科思營業收入、歸母凈利潤及其同比增速:菲菱科思營業收入、歸母凈利潤及其同比增速 圖圖 33:菲菱科思:菲菱科思收入結構收入結構 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 需求側,需求側,受受 AI 數據中心、數據中心、云計算、大數據、社交網絡、物聯網等信息技術的應用云計算、大數據、社交網絡、物聯網等信息技術的應用推推動,全球動,全球及及中國的網絡設備行業均呈現總體增長的態勢。中國的網絡設備行業均呈現總體增長的態勢。交換機市場:在經歷了運營商
75、、政府等部門 2018 年的規模采購后,國內以太網交換機行業增速在 2019-2020 年有所放緩,隨后在 2021-2022 年重回增長軌道。根據IDC 的數據,2022 年,中國以太網交換機行業相比 2021 年增長 9.2%,達到近 50億美元規模。-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%05101520252019A2020A2021A2022A2023A2024Q1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)yoy(右)yoy(右)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019A2020A2021A2022A2023A交換機路由器及無線產品通信組
76、件類產品及其他其他業務 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 23/28 企業級WLAN 市場:隨著設備技術的快速發展,WLAN 無線產品市場規??焖偬嵘?。根據 IDC 的數據,2022 年中國企業級 WLAN 無線產品規模增長 16%,市場規模接近 15 億美元。企業級路由器市場:國內運營商在 2017、2018 年進行大規模采購后,2019-2022 年國內路由器市場規模有所下降。根據 IDC 的數據,我國企業級路由器市場規模約為31 億美元,同比下跌 6.7%。供給側,供給側,全球全球及及中國的網絡設備行業中國的網絡設備行業競爭格局集中。競爭格局集中。根據 IDC 的數據,2021 年上半年
77、,交換機、企業級 WLAN 及企業級路由器市場 CR3 均超 70%。圖圖 34:中:中國網絡設備國網絡設備市場空間市場空間 表表 5:2021 年年 H1 中國中國網絡設備行業競爭格局網絡設備行業競爭格局 交換機交換機 企業級路由器企業級路由器 無線產品無線產品 (含消費級)(含消費級)新華三 38.70%華為 52.50%新華三 28.00%華為 37.70%新華三 29.30%華為 26.40%星網 銳捷 12.40%邁普 技術 5.50%星網 銳捷 20.20%CR3 88.80%CR3 87.30%CR3 74.60%資料來源:IDC,國元證券研究所 資料來源:IDC,國元證券研究所
78、 菲菱科思菲菱科思聚焦大客聚焦大客戶戰略,汽車電子打開新增長空間。戶戰略,汽車電子打開新增長空間。由于下游市場格局集中,公司基于市場情況制定了大客戶戰略,目前已成為公司主要客戶為新華三、S 客戶、銳捷網絡等知名網絡設備品牌商的合作伙伴。2023 年 2 月 21 日,董事會審議通過了 關于對外投資設立控股子公司的議案,同意公司與安徽國祎新能源科技有限公司(簡稱“國祎新能源”)共同投資設立深圳菲菱國祎電子科技有限公司(簡稱“合資公司”)。公司持股比例為 55%,國祎新能源持股比例為 45%。2023 年,公司開始布局汽車通信電子業務板塊,其中 T-BOX、汽車智能控制顯示屏及網關等產品開始量產出
79、貨。4.5 共進股份共進股份:深耕深耕通信通信設備代工多年設備代工多年,入局傳感器封測及汽車電子入局傳感器封測及汽車電子 共進股份的主營業務為通信產品制造和先進移動通信設備及應用產品等研發制造和銷售,致力做全球領先的信息與通信產品提供商。打通了網絡通信產品的所有代工模式包括 ODM、OEM、JDM、EMS,覆蓋通信終端業務、移動通信業務、傳感器封測業務等,為設備商提供交換機、服務器等算力設備以及無線終端、有線寬帶等產品的研發和制造生產。共進股份堅持產品技術優先戰略,致力于不斷提升研發能力,堅持以技術驅動企業發展。公司產品定位于企業級網絡設備市場和數通市場,在通信終端設公司產品定位于企業級網絡設
80、備市場和數通市場,在通信終端設備領域多點布局備領域多點布局,持續推進傳感器封裝、汽車電子等持續推進傳感器封裝、汽車電子等外延創新業務外延創新業務。2019-2022 年,共進股份營業收入及歸母凈利潤分別由 78.41 億元增長至 109.74 億元、3.11 億元下滑至 2.27 億元。2023 年,受市場需求和外部經濟環境影響,營業收01020304050602019202020212022 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 24/28 入和歸母凈利潤分別同比降低了 22.27%、71.46%。20232023 年共進股份實現營業收入及年共進股份實現營業收入及歸屬于上市公司股東的凈利潤同比環
81、比均下降。歸屬于上市公司股東的凈利潤同比環比均下降。首先,國內訂單需求減少,導致毛利率下降。全球經濟狀況疲軟,行業需求相對去年同期的高基數有所下降。其次,管理費用率和財務費用率上升,政府補助減少。2023 年,公司管理費用率和財務費用率持續上升,2022 年公司管理費用率和財務費用率分別為 3.03%、-0.67%,2023 年上升至 3.85%、0.18%;公司銷售費用率控制相對良好,2023 年為 1.85%,同比約提升0.05%。2023 年政府補助從 2946 萬元減少至 1267 萬元,減少了 1679 萬元。從經營情況來看,盡管面臨挑戰,共進股份依然堅持創新驅動發展戰略,在發展網通
82、及數通業務、移動通信業務的同時,積極探索傳感器封測業務、汽車電子業務等新業務模式,開拓新的盈利增長點,提升公司的經濟效益和綜合實力。圖圖 35:共進股份營業收入、歸母凈利潤:共進股份營業收入、歸母凈利潤及其同比增速及其同比增速 圖圖 36:共進股份收入結構:共進股份收入結構 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 需求側:在云計算、大數據、等信息技術以及網絡設備速率迭代升級與更換需求的驅動下,中國的通信終端行業總體呈現穩定增長趨勢。其中,中國通信終端市場中,高速率交換機、AI 服務器和汽車電子業務是市場增長的重要驅動因素。交換機市場:交換機市場:國內外 AI 產
83、業快速發展趨勢下,高速交換機需求有望加速釋放。交換機作為網絡核心設備,構成大數據、AI 等上層應用重要底座,市場規模跟隨數據流量增長擴張,AIGC 及數字經濟提升算力需求,驅動交換機端口數量及速率提升。據IDC 數據,2023 年上半年全球 200/400GbE 交換機市場規模同比增長 141.3%。DellOroGroup 報告顯示,預計 2026 年中國數據中心交換機市場規模將達到 48.1 億美元,2025 年 800G 交換端口采用率有望超過 400G 數據中心交換端口,將占端口出貨量的 25%以上。共進股份 400G 數據中心交換機已實現批量出貨,800G 高階數據中心交換機首批產品
84、于 2024 年 4 月順利上線。傳感器封測與汽車電子市場:傳感器封測與汽車電子市場:公司于 2022 年初正式涉足汽車電子行業,成立全資子公司蘇州市共進汽車技術有限公司,從 PCBA 制造切入汽車電子市場,主要提供智能座艙和 ADAS(高級駕駛輔助系統)領域的電子零部件研發和生產。公司通過了IATF16949 認證和頭部激光雷達廠商合格供應商認證,打開了從 PCBA 到整機代工的成長空間,也有望推動公司汽車電子業務開拓更多客戶。2023 年,公司汽車電子業務 Q4 單季度收入超 9,000 萬元,年銷售額超 1.6 億元,同比增長超 1,100%。預計汽車電子業務的開拓將為公司收入增長注入新
85、動能。-100%-80%-60%-40%-20%0%20%40%0204060801001202019A2020A2021A2022A2023A2024Q1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)yoy(右)yoy(右)0%20%40%60%80%100%2019A2020A2021A2022A2023A通信管網業務寬帶及數據通信業務收入移動通信康復醫療其他 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 25/28 4.6 紫光股份:紫光股份:擬擬推進推進新華三新華三股權收購,強化股權收購,強化 AI 硬件核心競爭力硬件核心競爭力 紫光股份是紫光股份是全球新一代云計算基礎設施建設和行業智慧應用服務的領先者,提供
86、智全球新一代云計算基礎設施建設和行業智慧應用服務的領先者,提供智能化的網絡、計算、存儲、云計算、安全和智能終端等全棧能化的網絡、計算、存儲、云計算、安全和智能終端等全棧 ICT 基礎設施及服務基礎設施及服務。目前,公司產品、解決方案與服務已推向政府、運營商、互聯網、金融、教育、醫療、農業、交通、能源、制造等眾多行業用戶。圖圖 37:紫光股份:紫光股份主要業務主要業務 資料來源:紫光股份 2023 年年報,國元證券研究所 紫光股份紫光股份營業營業收入及歸母收入及歸母凈利潤增速穩健,凈利潤增速穩健,AI 有望成為有望成為 IT 及及 ICT 設備增長新驅動。設備增長新驅動。深度構建“云網安算存端”
87、全棧業務布局,2023 年公司在國內行業整體承壓的情況下,收入側實現了 4.39%的正增長。豐富的產品矩陣及多行業的客戶結構共同助力公司收入規模及盈利能力具強抗風險能力,公司在 2019-2023 年間,營業收入及歸母凈利潤分別實現 9.34%、3.35%的年復合增速。請務必閱讀正文之后的免責條款部分 26/28 圖圖 38:紫光股份:紫光股份營業收入、歸母凈利潤及其同比增速營業收入、歸母凈利潤及其同比增速 圖圖 39:紫光股份收入構成:紫光股份收入構成 資料來源:Wind,國元證券研究所 資料來源:Wind,國元證券研究所 紫光股份擬紫光股份擬收購收購新華三新華三少數股權,完成后將間接持有新
88、華三少數股權,完成后將間接持有新華三 81%的股份。新華三作的股份。新華三作為為 CT 設備與設備與 IT 設備設備的領先供應商,預計在增厚紫光股份的盈利水平的同時將提升的領先供應商,預計在增厚紫光股份的盈利水平的同時將提升公司在公司在 AI 硬件端的核心競爭能力。硬件端的核心競爭能力。根據 IDC 的相關統計數據,新華三網絡、計算、存儲、安全、云計算等產品市場占有率均位居前列:2021 年-2023 年,新華三在中國以太網交換機市場份額分別為 35.2%、33.8%、32.9%,持續保持市場份額第二;2021 年-2023 年,在中國企業網路由器市場份額分別為 31.3%、31.8%、30.
89、9%,持續保持市場份額第二;2021 年-2023 年,在中國企業級 WLAN 市場份額分別為 28.4%、28.0%、27.5%,連續十五年保持市場份額第一;2021 年-2023 年,在中國 x86 服務器市場份額分別為 17.4%、18.0%、15.8%,保持市場份額第二;2021 年-2023 年,在中國存儲市場份額分別為 12.5%、12.3%、9.1%,持續保持市場份額前三;2021 年-2023 年,在中國安全硬件市場份額分別為 9.7%、10.0%、9.8%,保持市場份額第二;2021 年-2023 年,在中國超融合市場份額分別為 21.9%、23.5%、16.8%,保持市場份
90、額前二;2021 年-2023 年,在中國 IT 統一運維軟件市場份額分別為 12.6%、11.3%、10.4%,持續保持市場份額第一;2017 年-2023 年,連續七年蟬聯中國網絡管理軟件市場份額第一。5 風險提示風險提示 國際貿易摩擦加劇與宏觀經濟環境波動的經營風險國際貿易摩擦加劇與宏觀經濟環境波動的經營風險-10%-5%0%5%10%15%01002003004005006007008009002019A2020A2021A2022A2023A2024Q1營業收入(億元)歸母凈利潤(億元)yoy(右)yoy(右)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019
91、A2020A2021A2022A2023AICT基礎設施及服務IT產品分銷與供應鏈服務其他業務收入 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 27/28 鑒于當前國際形勢復雜多變,通信電子行業與全球貿易經濟息息相關,如果未來國際貿易或地緣政治摩擦加劇,或者我國與相關公司客戶或供應商所在的國家和地區之間的貿易摩擦升級,限制當地企業向我國出口部分芯片等關鍵半導體器件,或者限制當地企業與我國企業開展相關業務,進而可能對相關公司及其所在行業產生不利影響。下游行業發展不及預期下游行業發展不及預期 各領域的智能化和數字化解決方案與人們的生產、生活方式產生了更多的鏈接,創造了更多的信息交互場景,推動了人機物的協同發
92、展。若數字經濟、人工智能、大模型應用以及 AIGC 的算力需求發展不及預期,AI 商用化技術發展緩慢以及涉及行業法律法規監管措施實施影響,可能會降低 AI 商業化落地轉換的發展速度和行業需求預期,使得對支撐算力需求的網絡設備出貨量及汽車產品數據云端聯網設備數量受到影響??蛻粝鄬卸雀叩娘L險客戶相對集中度高的風險 企業級網絡設備市場集中度高,華為、新華三、思科、星網銳捷等少數品牌商占據國內大部分市場份額,呈現寡頭競爭的市場格局。因而上游制造商將天然的存在下游客戶集中度高的問題。如果主要客戶經營狀況發生重大不利變化、采購需求大幅下降或調整采購策略,可能導致相關公司訂單大幅下降,從而對相關公司經營
93、業績產生不利影響。行業競爭加劇風險行業競爭加劇風險 交換機產業鏈中有部分參與者在推動產業垂直整合,因而部分原物料供應商會受到下游客戶轉為行業競爭者的風險。隨著參與方的垂直整合程度加深,原物料的自供比例提升,對物料供應商的訂單會有較大影響,從而對相關公司的經營業績產生不利影響。投資評級說明(1)公司評級定義)公司評級定義(2)行業評級定義)行業評級定義 買入 股價漲幅優于基準指數 15%以上 推薦 行業指數表現優于基準指數 10%以上 中性 行業指數表現相對基準指數介于-10%10%之間 回避 行業指數表現劣于基準指數 10%以上 增持 股價漲幅相對基準指數介于 5%與 15%之間 持有 股價漲
94、幅相對基準指數介于-5%與 5%之間 賣出 股價漲幅劣于基準指數 5%以上 備注:評級標準為報告發布日后的 6 個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的相對市場表現,其中 A 股市場基準為滬深 300指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數或納斯達克指數,新三板基準指數為三板成指(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的),北交所基準指數為北證 50 指數。分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本人承諾報告所采用的數據均來自合規渠道,分析邏輯基于作者的職業操守和專業能力,
95、本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點并通過合理判斷得出結論,結論不受任何第三方的授意、影響,特此聲明。證券投資咨詢業務的說明 根據中國證監會頒發的 經營證券業務許可證(Z23834000),國元證券股份有限公司具備中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。證券投資咨詢業務是指取得監管部門頒發的相關資格的機構及其咨詢人員為證券投資者或客戶提供證券投資的相關信息、分析、預測或建議,并直接或間接收取服務費用的活動。證券研究報告是證券投資咨詢業務的一種基本形式,指證券公司、證券投資咨詢機構對證券及證券相關產品的價值、市場走勢或者相關影響因素進行分析,形成證券估值、投資評級等投資分析意見,制作證券研究報告,
96、并向客戶發布的行為。法律聲明 本報告由國元證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)在中華人民共和國境內(臺灣、香港、澳門地區除外)發布,僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。若國元證券以外的金融機構或任何第三方機構發送本報告,則由該金融機構或第三方機構獨自為此發送行為負責。本報告不構成國元證券向發送本報告的金融機構或第三方機構之客戶提供的投資建議,國元證券及其員工亦不為上述金融機構或第三方機構之客戶因使用本報告或報告載述的內容引起的直接或連帶損失承擔任何責任。本報告是基于本公司認為可靠的已公開信息,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的信息、資料、分析工具
97、、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的投資建議或要約邀請。本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司建議客戶應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。在法律許可的情況下,本公司及其所屬關聯機構可能會持有本報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取投資銀行業務服務或其他服務,上述交易與服務可能與本報告中的意見與建議存在不一致的決策。免責條款 本報告是為特定客戶和其他專業人士提供的參考資料。文中所
98、有內容均代表個人觀點。本公司力求報告內容的準確可靠,但并不對報告內容及所引用資料的準確性和完整性作出任何承諾和保證。本公司不會承擔因使用本報告而產生的法律責任。本報告版權歸國元證券所有,未經授權不得復印、轉發或向特定讀者群以外的人士傳閱,如需引用或轉載本報告,務必與本公司研究所聯系并獲得許可。網址: 國元證券研究所 合肥合肥 上海上海 北京北京 地址:安徽省合肥市梅山路 18 號安徽國際金融中心 A 座國元證券 地址:上海市浦東新區民生路 1199 號證大五道口廣場 16 樓國元證券 地址:北京市東城區東直門外大街 46 號天恒大廈 A 座 21 層國元證券 郵編:230000 郵編:200135 郵編:100027