【研報】通信行業云計算基礎設施之交換機專題：自研芯片是數據中心交換機的護城河么？-20200609[22頁].pdf

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1、 證券研究報告 請務必閱讀正文之后的免責條款 自研芯片自研芯片，是是數據中心交換機的護城河數據中心交換機的護城河么？么？ 云計算基礎設施之交換機專題2020.6.9 中信證券研究部中信證券研究部 核心觀點核心觀點 顧海波顧海波 首席通信分析師 S1010517100003 丁奇丁奇 通信分析師 S1010519120003 在在數據中心交換機這個市場，數據中心交換機這個市場，Arista 采用采用“通用通用芯片芯片+開放開放 OS+服務服務”取得取得了成了成 功功。不僅不僅如此，我們通過梳理發現如此，我們通過梳理發現思科思科、華為、華為、Juniper 等等公司在數據中心交公司在數據中心交 換

2、機里也換機里也是是以采用博通以采用博通等等商用芯片為主。商用芯片為主。由于數據中心由于數據中心交換機下游交換機下游主要主要以以云廠云廠 家家為主， 它們更為主， 它們更看重看重系統的開放性和系統的開放性和方便管理，方便管理， 因此因此我們我們認為在數據中心市場，認為在數據中心市場， 采用采用通用芯片方案優于自研芯片，通用芯片方案優于自研芯片，銳捷銳捷網絡強調開放性的戰略網絡強調開放性的戰略將將有望為其贏得有望為其贏得 更大份額，維持星網銳捷更大份額，維持星網銳捷“買入買入”評級。評級。 Arista 和博通和博通共同鑄就了商用芯片在數據中心交換機領域的輝煌共同鑄就了商用芯片在數據中心交換機領域

3、的輝煌。1.Arista 通通 過擁抱“通用過擁抱“通用芯片芯片+開放開放 OS”取得”取得巨大巨大成功成功，市占率從 2012 年的 2%上升至 2019 年的 7.0%； 2.博通博通是是商用芯片的主要提供者， 市占率高達商用芯片的主要提供者， 市占率高達 80%： Broadcom 通過 Jericho、Trident、Tomahawk 三大產品系列覆蓋了主要的數據中心和園區 交換機市場，Intel 和 Mellanox 是該市場的重要補充。 思科思科、華為為什么要自研交換芯片，在什么領域自研，什么領域外購、華為為什么要自研交換芯片，在什么領域自研，什么領域外購。1.思科和思科和 華為依

4、然廣泛采用博通芯片。華為依然廣泛采用博通芯片。 思科和華為在數據中心交換機， 以及中低端的園區 交換機里大量采用了博通的芯片，自研的部分主要是中高端的框式交換機。2.為為 什么思科和華為需要自研交換芯片：什么思科和華為需要自研交換芯片：博通主要注重量比較大的數據中心芯片的 開發，對于使用量較小的高端產品開發路標靠后，無法滿足大廠時間要求；另外 在一些高端場景，思科、華為也有動力通過自研芯片來實現差異化競爭。 通用與開放通用與開放是是數據中心擁抱商用芯片的根本原因數據中心擁抱商用芯片的根本原因。1.數據數據中心客戶特點決定中心客戶特點決定開開 放放的價值的價值： 下游客戶主要為云計算公司及互聯網

5、公司， 傾向于在通用芯片 API 上 進行上層開發以對網絡進行管理；2.底層商用芯片和上層搭建的應用互為支撐底層商用芯片和上層搭建的應用互為支撐： 上層開發大量管理軟件后將形成生態，進一步鞏固使用商用芯片的趨勢。 風險因素：風險因素：國內云計算廠商對于開放性需求不及北美、中美貿易摩擦。 投資策略投資策略：星網銳捷擁抱“通用硬件+開放 OS”戰略，數據中心交換機增長迅速。 維持 2020-22 年凈利潤預測為 7.04/9.01/11.17 億，現價對應 PE 為 27/21/17 倍，我們看好公司在數據交換機的發展戰略，維持“買入”評級。 項目項目/年度年度 2018 2019 2020E 2

6、021E 2022E 營業收入(百萬元) 9,131.57 9,265.77 10,234.84 12,539.16 15,147.91 營業收入增長率 19% 1% 10% 23% 21% 凈利潤(百萬元) 581.30 611.31 704.10 900.82 1,117.50 凈利潤增長率 23% 5% 15% 28% 24% 每股收益 EPS(基本)(元) 1.00 1.05 1.21 1.54 1.92 毛利率% 33% 38% 38% 38% 39% 凈資產收益率 ROE% 15.80% 14.46% 14.47% 15.88% 16.71% 每股凈資產（元） 6.31 7.25

7、8.34 9.73 11.46 PE 33 32 27 21 17 PB 5 5 4 3 3 資料來源：Wind，中信證券研究部預測 注：股價為 2020 年 6 月 5 日收盤價 星網銳捷星網銳捷 002396 評級評級 買入（維持）買入（維持） 當前價 33.19 元 總股本 583 百萬股 流通股本 561 百萬股 52周最高/最低價 46.09/20.14 元 近1 月絕對漲幅 -11.87% 近6 月絕對漲幅 -5.18% 近12月絕對漲幅 63.47% 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 目錄目錄 投資聚焦投資聚焦

8、 . 1 核心問題 . 1 核心觀點 . 1 Arista 和博通，從兩家公司看交換機商用芯片的成功和博通，從兩家公司看交換機商用芯片的成功 . 2 Arista：通過“通用芯片+開放 OS”戰略在數據中心異軍突起 . 3 博通：商用芯片的主要提供者，市占率高達 80% . 4 Intel 和 Mellanox：第三方商用芯片的重要補充者 . 6 商用商用+自研芯片：思科和華為在不同場景的現實選擇自研芯片：思科和華為在不同場景的現實選擇 . 8 思科：在數據中心交換機中大量采用了博通的商用芯片 . 8 自研芯片的邏輯 1：博通優先開發量大的場景，量少的芯片上市時間較晚 . 9 自研芯片的邏輯

9、2：在高端市場，華為和思科需要通過自研芯片實現差異化 . 11 通用與開放：數據中心擁抱商用芯片的根本原因通用與開放：數據中心擁抱商用芯片的根本原因 . 12 通用芯片：更好地通過豐富的 API 支撐上層應用的開發 . 13 相輔相成：底層商用芯片和上層搭建的應用互為支撐，形成開放的趨勢 . 15 風險因素風險因素 . 16 投資建議投資建議 . 16 mNsNqRpMqNpOvMsQwOmQvN9P8QaQtRpPsQrRlOmMtNlOoPpP9PrRxONZpOzRNZsQnM 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 插圖目

10、錄插圖目錄 圖 1：交換機框圖（以 Nexus 3548 為例） . 2 圖 2：交換機芯片示意圖（以 Trident 2 為例） . 2 圖 3：博通三條芯片研發路線各有主要應用特色 . 5 圖 4：博通的交換機芯片帶寬增速超越摩爾定律 . 6 圖 5：Barefoot Tofino 芯片產品主推高性能與可編程性 . 6 圖 6：Innovium Teralynx 系列產品最新產品實現了 25.6T 帶寬，800G 端口 . 7 圖 7：Mellanox 的 Spectrum 3 芯片與基于該芯片的整機交換機 . 7 圖 8：思科基于商用芯片的交換機產品 . 8 圖 9：思科由商用芯片轉向自

11、研芯片 . 10 圖 10：思科、broadcom 等廠商的產品上市時間 . 11 圖 11：華為搭載 AI 能力的 CloudEngine 系列交換機 . 11 圖 12：CloudEngine 系列下的 AI 時代數據中心網絡 . 11 圖 13：華為 solar 芯片 . 12 圖 14：基于 solar 芯片與昇騰搭建的底層甲酸架構 . 12 圖 15：底層芯片被調用原理 . 13 圖 16：阿里云 API 接口類型 . 13 圖 17：交換機系統基礎架構 . 14 圖 18：博通 API 與 SDK 包 . 15 圖 19：各類型芯片出貨量預測 . 16 表格目錄表格目錄 表 1：A

12、rista 主要產品型號與使用芯片 . 4 表 2：銳捷網絡交換機芯片 . 4 表 3：Broadcom 主要產品序列 . 5 表 4：市場主要商用芯片產品性能與上市時間 . 7 表 5：思科交換機所采用的芯片 . 9 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 1 投資聚焦投資聚焦 核心問題核心問題 Arista 在過去幾年依靠數據中心交換機取得了巨大的成功。在交換機這個領域，既有 思科、華為這樣進行垂直一體化的公司，也有 Arista、銳捷一樣采用商用芯片，依靠開放 性來贏得商業成功的公司。其實我們可以看到，在數據中心交換機這個領

13、域，最受歡迎的 是以博通為代表的第三方商用芯片。由于數據中心交換機的下游客戶是云廠商或者說互聯 網廠商，它們需要管理龐大的數據中心交換機集群，因此芯片及其上層 OS 提供的 API 接 口的開放性和豐富性是非常重要的。所以我們能看到包括思科和華為在該領域依然也在使 用博通的芯片。 所以我們認為，數據中心交換機的護城河，不是在底層自研芯片，而是在上層基于芯 片打造開放、好用的 OS，以及搭建完善的服務體系。 核心觀點核心觀點 - Arista 和博通和博通兩類公司共同鑄就兩類公司共同鑄就了了通用芯片在數據中心交換機里的輝煌通用芯片在數據中心交換機里的輝煌 Arista：通過“通用芯片：通過“通用

14、芯片+開放開放 OS”戰略在數據中心異軍突起”戰略在數據中心異軍突起。Arista 在思科一家獨 大的交換機市場獲得成功，市占率從 2012 年的 2%上升至 2019 年的 7.0%，成為市場第 三。Arista 通過擁抱“通用硬件+開放 OS”的趨勢，取得了巨大的成功。而銳捷網絡芯片 與 Arista 類似， 應用了 Broadcom 與 Barefoot 的商用芯片搭建整套產品體系， 用更開放的 體系來贏得市場份額。 博通：商用芯片的主要提供者，市占率高達博通：商用芯片的主要提供者，市占率高達 80%。Broadcom 為首的商用芯片目前實 現全覆蓋，19 年 12 月的最新芯片 tom

15、ahawk4 向市場出貨，400G，保證了市場上使用商 用芯片的廠商的供給，目前使用的廠商包括了 Juniper、Arista 等的最新型號交換機。而 Intel 的 Barefoot、Mallonox 等均為差異化市場供應了可編程芯片、高性價比芯片等產品。 - 商用商用+自研芯片：思科和華為在不同場景的現實選擇自研芯片：思科和華為在不同場景的現實選擇 思科思科和華為依然廣泛采用博通芯片。和華為依然廣泛采用博通芯片。與市場上的印象不一樣，思科和華為在數據中心 交換機， 以及中低端的園區交換機里大量采用了博通的 Toamhark 和 Trident 芯片， 自研的 部分主要是中高端的框式交換機。

16、 為什么思科為什么思科和華為和華為需要需要自研交換芯片自研交換芯片：從從供給上來講，供給上來講，博通等第三方芯片公司會主要 注重數據中心的葉、脊交換機芯片的開發，以及園區中低端交換機芯片的開發，這一塊有 較大的出貨量。而對于框式交換機等使用量較小的高端產品，其產品開發路標時間往往比 較靠后，從而難以滿足思科、華為等大廠的需求。從從需求的需求的角度來說，角度來說，在一些高端場景， 比如運營商城域、核心局點的交換機，更看重產品的性能、豐富的功能，而非性價比和開 放性，出于差異化競爭的角度，思科、華為等頭部公司也有動力通過自研芯片來實現和競 爭對手的差異性。 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交

17、換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2 - 通用與開放：數據中心擁抱商用芯片的根本原因通用與開放：數據中心擁抱商用芯片的根本原因 下游下游客戶主要為云計算廠家或互聯網廠家決定了對開放性的訴求?？蛻糁饕獮樵朴嬎銖S家或互聯網廠家決定了對開放性的訴求。數據中心下游客戶 主要為互聯網公司，一方面，其對軟件管理的便利程度和應用生態快速拓展要求較高，這 需要交換機具有較高的開放性。隨著軟件開發工具的發展，越來越多的企業將軟件作為其 價值增長的主要途徑，而越來越多的軟件繼續進入數據中心，這要求數據中心管理者具有 前所未有的靈活性水平。阿里、谷歌等互聯網公司也在其硬件底層架構上開發

18、出豐富的軟 件生態，而這正是這些互聯網公司的核心競爭力。 底層商用芯片和上層搭建的應用互為支撐，形成開放的趨勢。底層商用芯片和上層搭建的應用互為支撐，形成開放的趨勢。一旦形成軟件生態環境 構成，其大量應用和數據決定了底層硬件設備的不可替換性，這為通用芯片的市場份額的 鞏固和擴張提供了保障。根據 IHS Market 預測，數據中心以太網交換機市場中，商用芯片 出貨將在 2023 年達到所有芯片的 62%，高于 2018 年的 56%；與此同時，專有/定制芯片 將從 2018 年的 38%下降至 2023 年的 25%左右，可編程芯片將從 2018 年的 6%上升至 2023 年的 13%。 A

19、rista 和博通和博通，從兩家公司看，從兩家公司看交換機交換機商用芯片的商用芯片的成功成功 目前交換機中主流應用的芯片為 ASIC 芯片，起到了數據交換的作用，將交換機的數 據流量通過 ASIC 進行限速處理后轉發出去，起到數據接收、轉發決策、報文存儲、報文 編輯等操作。 圖 1：交換機框圖（以 Nexus 3548 為例） 圖 2：交換機芯片示意圖（以 Trident 2 為例） 資料來源：cisco 資料來源：cisco 交換機芯片的主要影響參數為總帶寬、端口與緩沖（Buffer） ，總帶寬取決于芯片的計 算能力，也直接決定了交換機吞吐量的交換性能；端口數量提升能夠提供低延遲、單跳網 絡

20、等性能；Buffer 能力提供給了交換機應對大數據流量的緩沖能力。綜合來說，交換機芯 片對交換機性能起到關鍵影響。傳統的 ASIC 芯片的主要缺點在于固化，一旦開發完畢后 無法拓展其他應用，不靈活，難以將新功能加入到硬件當中。這使得客戶如果想要使用新 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 應用，就要重新更換一整套硬件設備。在目前數據中心客戶對各種新的功能應用有旺盛需 求的背景下，可編程芯片成為了重要發展方向。 Arista：通過通過“通用“通用芯片芯片+開放開放 OS”戰略在數據”戰略在數據中心異軍突起中心異軍突起 Aris

21、ta 在數據中心交換機領域獲得成功我們已經在上一篇報告中提及（詳細請閱讀： 銳捷網絡，會成為中國版的 Arista 么？（一） 20200528） ，在此不再贅述，僅僅通過幾 個數據來表明它在此前的競爭中展現出了自身的市場競爭力： Arista 在交換機領域市占率從 2012 年的年的 2%上升至上升至 2019 年的年的 7.0%， 成為市場第三， 成為市場第三， 近年間憑借自身的優勢成功撕破思科封堵，逐步蠶食思科的市場份額。而在此之前，思科 在全球市場占有率達到了 60%，屬于行業霸主的地位。 過去五年營收從 2015 年的 8.38 億美元增長到 2019 年的 24.1 億美元，CAG

22、R 高達高達 30.2%；而凈利潤則從 2015 年的 1.21 億美元增長到 2019 年的 8.60 億美元，CAGR 更是更是 高達高達 63.2%。 Arista 產品收入由 2015 年的 7.45 億美元增長到 2019 年的 20.21 億美元，復合增長 率 28.35%，毛利率毛利率也也維持維持在在比較穩定比較穩定的水平的水平，一直在，一直在 60%左右左右；而服務收入的增長則更 為迅速，由 2015 年的 9270 萬美元增長到 2019 年的 3.90 億美元，CAGR 為 43.2%，毛毛 利率則一路攀升到利率則一路攀升到 2019 年年的的 81%，處于一個相當高的水平

23、。 Arista 的突圍表現出了一種商業模式的勝利，也就是我們在上一篇報告中論證的“白白 盒盒+OS 模式模式” ?！?。而在這篇報告中，我們主要在芯片層進行觀察，Arista 與思科、華為等廠商 在芯片方面最大的差異就是：思科、華為均擁有大量自研芯片，而與之相反，Arista 全部 產品均依靠商用芯片。 Arista 的的交換機產品芯片交換機產品芯片采用了以博通為主，其采用了以博通為主，其他他廠家為輔的廠家為輔的策略。策略。相較于服務器廠 商，交換機廠商一般僅僅公開以太網和 TCP/IP 協議棧，而對于交換機芯片與內部組件一 般不太提及。 我們通過官方各類宣傳材料， 總結歸納 Arista

24、的芯片是以采用 Broadcom （博 通）為主，同時也采用了包括 Intel、Cavium、Barefoot 在內的其他廠商的芯片，以滿足其 不同產品的需求。Arista 借助了 Broadcom 規模量產的兩大產品 Trident 三叉戟系列，與 Tomahawk 戰斧系列，實現了從低到高帶寬（10G-400G）的交換機型號全覆蓋，滿足了當 前數據中心的主流需求； 同時， 在低時延 （low-tancenty， 如金融交易領域） 場景下， 與 Intel 等廠商合作，使用特種芯片 FM6000 完成交換機設計；在大緩存（Big buffer，如視頻流量 較大的數據中心）場景下，借助博通的

25、Jericho 系列芯片的大緩存優勢得以實現對場景的 優秀把控。 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 表 1：Arista 主要產品型號與使用芯片 系列系列 產品代表型號產品代表型號 芯片廠商芯片廠商 具體芯片型號具體芯片型號 Low-tancenty 7150 Intel、Fulcrum Alta FM6000、Fulcrum Bali Big Buffer 7280 Broadcom Jericho（包括 Jericho、Jericho+、Quram） 10GE 7050 Broadcom、Cavium Trident

26、、XP80 25GE 7060、7160 Broadcom、Cavium Tomahawk、Trident、XP80 40GE 7250、7260、7050 高端系列 Broadcom Trident+、Trident2、Tomahawk 100GE 7060、7160、7260、7050、 7170 高端系列 Broadcom、Cavium、barefoot Tomahawk 2、Trident 3、XP80、barefoot 400GE 7060 高端系列 Broadcom Tomahawk 3 資料來源：公司官網，中信證券研究部 與 Arista 類似，2010 年 12 月，銳捷發布了

27、全面基于云計算特性的數據中心交換機， 并自主研發了 RGOS 網絡操作系統平臺。 銳捷網絡采用了多項全球的通用標準與創新技術， 具備融合網絡、虛擬化、無阻塞交換網絡、智能化等功能，用以解決傳統數據中心網絡設 備數量多，成本高等瓶頸問題，為云計算網絡構建硬件側的底層架構。通過公司在部分產 品資料的備注、 博通、 Barefoot 公布的合作伙伴介紹當中我們可以總結出， 與 Arista 一樣， 銳捷網絡大部分產品應用了 Broadcom 的商用芯片，并使用了 Barefoot 的可編程芯片型號 Tofino。 表 2：銳捷網絡交換機芯片 博通 B6930-32CDQ2XS 使用 Tomahawk

28、 3（銳捷網絡產品說明書） Tomahawk 4 預計使用（2019 年 12 月博通產品發布會） Jericho2（2018 年博通產品發布會） Trident3（2017 年博通產品發布會） Barefoot 6.5Tbps Tofino 系列（2017 年公告） 資料來源：公司產品手冊，博通產品發布會聲明、 、Barefoot 公司公告，中信證券研究部 博通博通：商用芯片商用芯片的主要提供者，市占率高達的主要提供者，市占率高達 80% 在當下的時間點來看，對于后進入的交換機廠商而言，第三方商用芯片廠商已經可以 為他們提供各種帶寬、各種應用場景下的不同芯片。第三方廠商產品類別的完備性也使得

29、 交換機廠商在做所有產品時都能有所選擇。 尤其是 2019 年 12 月， 支持 400G的 Tomahawk 4 芯片的問世，其 25.6Tbs 滿足了高端數據中心交換機最高規格的需求。 在第三方交換機芯片提供廠商當中，Broadcom 是毫無疑問的市場領導者，其交換芯 片產品在超大規模的云數據中心、HPC 集群與企業網絡當中占據了 80%以上的網絡設備 份額。公司主要芯片產品線包括了 Jericho、Trident、Tomahawk 三個產品線。 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5 圖 3：博通三條芯片研發路線各有主要

30、應用特色 資料來源：博通 Jericho 系列芯片系列芯片由 Broadcom 在 2009 年 12 月收購專門從事數據中心高端交換芯片 開發的 Dune Networks 公司得來，其深度包緩存能力使其在 Big Buffer（大緩存）應用場 景下有著極高的競爭力。Trident 產品系列產品系列自 2010 年推出，主推更多網絡協議特性和帶 寬；2014 年又推出 Tomahawk 系列系列，針對超大規模數據中心和云廠家進行定制化設計， 主推大帶寬、 可編程特性， 端口速率最小為 25Gbps。 博通希望三個產品線能夠平行發展， 各自針對不同下游應用場景，基本完整覆蓋了交換機的使用范圍。

31、 表 3：Broadcom 主要產品序列 產品產品 特征特征 主要應用場景主要應用場景 最新一代最新一代 Jericho 外延式、可編程、大緩存 電信級城域匯聚機框式交換機/路由器 2019 年 Jericho 2：9.6Tb/s 的聚合帶寬、 24*400GbE 端口、擁有基于 HBM 的深度包緩存 Trident 多功能、可編程 企業數據中心/園區/無線交換等 2019 年 Trident 4：12.8TP/s 聚合帶寬、128100 Gbps、32400 Gbps 端口、PAM-4 編碼 Tomahawk 最大帶寬 超大規模云網絡/存儲網絡/高性能計 算等 2019 年 Tomahawk

32、 4：12.8TP/s 聚合帶寬， 64*400Gbps 資料來源：博通官網，中信證券研究部 博通商用芯片的廣泛市場覆蓋、以及其超越摩爾定律的帶寬增長速率，使得博通芯片 的研發節奏決定了市場上主流交換機的主要種類。 2019 年年底 Tomahawk4 的發售正式將 超大型數據中心拉入 400G 時代，預計 2020 年下半年將會看到各種廠商基于商用芯片的 400G 交換機出貨，帶動行業的更新換代過程。 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6 圖 4：博通的交換機芯片帶寬增速超越摩爾定律 資料來源：博通 Intel 和和 Me

33、llanox：第三方：第三方商用芯片的重要補充商用芯片的重要補充者者 除博通之外，Barefoot（已經被 Intel 收購） 、Mellanox、Cavium、Innovium 等第三方 廠商，他們各自借助可編程性、帶內網絡遙測（in-band network telemetry）等獨特優勢， 在 Broadcom 之下也獲得了自己的市場空間。 BarefootIntel 一體化策略的重要一環一體化策略的重要一環。 Barefoot 的核心競爭力之一， 就是提出了一 種通用的、協議無關的、可編程的交換機芯片架構：Barefoot 的主推芯片 Tofino 是一款可 編程交換芯片，與其匹配的是

34、一整套完整的編程語言、編譯器和系統架構，目的就是為了 通過編程實現各種標準或自定義的網絡包處理規則，而無需進行架構修改，兼容性與開放 性為 Barefoot 提供了相比巨頭 Broadcom 的差異化競爭優勢。 圖 5：Barefoot Tofino 芯片產品主推高性能與可編程性 資料來源：Barefoot 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7 Innovium 是業內最早推出 800G 端口的廠商，而 Innovium 與 Cisco 保持了緊密的關 系，并且為 Cisco 提供產品。 圖 6：Innovium Teral

35、ynx 系列產品最新產品實現了 25.6T 帶寬，800G 端口 資料來源：Innovium 圖 7：Mellanox 的 Spectrum 3 芯片與基于該芯片的整機交換機 資料來源：Mellanox 截止到 2019 年底，市場上能夠購買到的商用芯片已經非常全面。2019 年底或 2020 年初上市了一批面向大帶寬的最新產品，使得交換機廠商擁有充足的選擇空間。Arista 與 Juniper 已經率先公布了基于博通的商用芯片的 400G 交換機， 我們預計到了 2020 年下半 年，更多基于商用芯片的交換機型號將會問世。 表 4：市場主要商用芯片產品性能與上市時間 品牌品牌 產品系列產品系

36、列 產品細分產品細分 總帶寬總帶寬 端口最大速率端口最大速率 Buffer 發售時間發售時間 Broadcom Tomahawk Tomahawk1 3.2Tbps 32100Gbps 16MB 2014 Tomahawk2 6.4Tbps 64x100Gbps 42MB 2016 Tomahawk3 12.8Tbps 32x400Gbps 64MB 2018 云計算基礎設施之交換機云計算基礎設施之交換機專題專題2020.6.9 請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 品牌品牌 產品系列產品系列 產品細分產品細分 總帶寬總帶寬 端口最大速率端口最大速率 Buffer 發售時間發售時間 Tomah

37、awk4 25.6Tbps 64x400Gbps 2019 Trident Trident 640Gbps 6410Gbps 9MB 2010 Trident2 1.28Tbps 3240Gbps 12.2MB 2012 Trident2+ 1.28Tbps 3240Gbps 16MB 2015 Trident3 3.2Tbps 32100Gbps 32MB 2017 Trident4 12.8 Tbps 32400 Gbps 2019 Jericho Jericho 720 Gbps 6100 Gbps 4GB 2015 Jericho+ 900 Gbps 9100 Gbps 8GB 201

38、6 Jericho2 10 Tbps 24400 Gbps 9GB 2018 Mellanox Spectrum Spectrum1 4Tbps 40100Gbps 4.6MB 2015 Spectrum2 6.4Tbps 16400Gbps 42MB 2017 Spectrum3 12.8 Tbps 32400Gbps 2020 Barefoot Tofino Tofino 6.5Tbps 65 x 100Gbps 22MB 2016 Tofino2 12.8Tbps 32x400Gbps 2018 Cavium Xpliant XP60 720 Gbps 7210Gbps 2014 XP7

39、0 1.8 Tb/s 7225Gbps 2017 Innovium Teralynx TERALYNX5 6.4Tbps 12850Gbps 45MB + TERALYNX7 12.8Tbps 32400Gbps 70 MB 2017 TERALYNX8 25.6Tbps 32 x 800Gbps 170 MB 2020 資料來源：各公司官網、中信證券研究部 商用商用+自研自研芯片芯片：思科和華為在不同場景的現實選擇：思科和華為在不同場景的現實選擇 Arista 作為一個單獨的案例，并不能完全說明博通的商用芯片在數據中心取得了多大 的成功。如果我們拆解一下思科交換機芯片的情況，則會更有說服力。 思科思科：在在數據中心數據中心交換機交換機中大量采用了博通的商用芯片中大量采用了博通的商用芯片 思科作為交換機領域的領導者，在擁有自研芯片能力的前提下，也在部分型號中大規 模地使用商用芯片。思科技術營銷工程師在思科 Live 中向市場公開了思科部分的技術信 息，包括了此前詳細介紹的 Trident、Jericho、To