浅析中国交换机市场状况
2022年中国交换机行业市场规模达到510.8亿元(其中头部企业华为、新华三、锐捷网络收入分别超过180、160、70亿元),同比增长9.5%,且预计未来5年增速高于全球增速,稳定在7%-9%,IDC预计2027年规模将达到749.3亿元。(数据偏保守,2024年规模应该已达700亿左右了,2027可能破千亿)
2022年中国交换机各种端口速率区分来看,100M、1000M、2.5/5G、10G、25/50G、40G、100G和200/400G交换机的市场规模分别为1.5、74.3、5.2、124.1、24.7、15.8、59.6和1.7亿元,其中1000M占比15%,10G占比25%、100G占比12%、200/400G交换机占比0.4%,厂商交换机收益中高速率的收益占比逐年提升。刚结束的2024年里,400G端口的整体营收应该在几十亿级别左右,提升速度很快(智算数据中心比普通数据中心对400G及以上端口需求大的多,未来高端数据中心交换机标配都是400/800G),但是相对整体700亿规模市场依然是占比较小。
交换机最核心的器件就是交换芯片。博通和marvell最高端芯片都是51.2T,就是单芯片可以带动128个400G端口或者64个800G端口。国产芯片占有率第一的盛科通讯目前最高已经量产出货的是2.4T芯片,理论单芯片只能带动6个400G端口,但是这不重要,因为中国交换机90%以上份额都是100G端口以下的低端交换机,2.4T也够覆盖大部分市场(盛科25.6T芯片刚刚送测厂家)。
交换机又分盒式交换机和框式交换机。简单来说盒式交换机就是单层板结构,相对简单,cpu,交换芯片等到都在一块主板上,交换芯片决定了端口个数和速率。目前互联网大厂都自研了交换机,基本都是4U高度的盒式交换机,芯片基本依赖国外厂商(盒式交换机容量固定,高速率端口必须依赖超高性能交换芯片25.6或51.2T)。
框式交换机有点类似一个大柜子里堆积木,可以插入很多线卡(就是带端口的业务板),每一个线卡和框里的交换网板连接,交换网板也是多层(4-8个不等)。每一个线卡都是和每一个交换网板都正交连接的,现在一般用的都是clos正交零背板结构,各家都差不多。每一个交换网板上都有一块单独的交换芯片(或许也有多个?),单个网板的交换芯片容量乘以网板数量,就是整个框式交换机的最大端口容量。比如中兴通讯自研的7.2T分布式转发芯片,有8个单芯片网板的话,整机应该可以支持57.6T交换,中兴对外宣称有单机最高支持576个400G端口的方案,我猜是16个网板,每个网板2块7.2T的芯片(100%纯个人猜想)

这个图是中兴核心路由器的结构,和框式交换机差不多大家自行参考,插入更多线卡可以带来整机端口数的增加,也可以更换不同速率的线卡应对不同业务,这也是平滑演进的前提,可以直接更换线卡平滑演进至800G端口(这就是自研cpu+交换芯片的好处,核心自主可控可升级可定制)。
中兴通讯早在2012年就成功研发出第一代交换芯片,2014年发布第二代1.4T芯片,2016年第三代3.6T,2018年第四代8.8T交换芯片(参考国产交换芯片份额第一的盛科2024量产的最高是2.4T)。并且中兴还研发了32核自主CPU,配套自研交换芯片用在自家交换机和核心路由器上。其他国产交换机厂商基本都是用的英特尔CPU,中兴也有自研的交换芯片和cpu及其他芯片封装在一起的三合一方案。

中兴总裁24年公开演讲里提到在努力提升关键转发芯片能力从12.8T提升到51.2T。(个人理解就是单芯片最高转发性能12.8T,51.2T芯片正在研发),华为自研芯片目前公开信息应该也是已经量产最高单芯片25.6T。
交换芯片市场分为自用和商用市场,自用厂家包括思科,华为,中兴。商用市场是指芯片厂只生产芯片,卖给下游交换机厂家,所以盛科是国产芯片占有率第一的厂家,这里面是不包括华为思科中兴的。
交换机芯片占交换机成本30%左右,芯片市场大部分还是被博通和marvell垄断,特别是高端芯片,交换机市场绝大部分利润都被芯片厂拿走了。期待中兴通讯和其他所有的国产厂商一起努力,一起走独立自主之路,早日突破大漂亮封锁。


