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算力时代核心硬件!交换机支撑全网互联,AI全面引爆行业需求

一、交换机是实现网络互联的关键设备

交换机是搭建网络的核心设备之一,主要功能为扩大网络覆盖范围,能为子网络提供更多的连接端口。交换机主要功能在于学习MAC地址、转发数据帧。MAC地址是一台电脑的唯一标识。交换机典型的工作流程是:一台电脑向另一台电脑发送通信请求(即一个数据包),该数据包会被交换机的某一个端口接收,将数据包中的MAC地址记录到自己的地址表中,并向目的MAC地址所在的端口发送。由于需要读取MAC地址,交换机主要工作在OSI七层模型中的数据链路层。每个端口都有独立的芯片,隔离冲突域。

行业上游包括交换芯片和CPU等核心环节,下游应用于企业、数据中心、电信、工业等网络,按照在网络中所处位置可分为核心、汇聚和接入交换机,按照终端应用场景可分为数据中心交换机和非数据中心交换机,非数据中心交换机主要应用于企业和分支机构园区网络,数据中心交换机主要用于连接服务器或IP存储,功能更复杂,价格更高。

交换机行业产业链

行业上游包括交换芯片和CPU等核心环节,下游应用于企业、数据中心、电信、工业等网络,按照在网络中所处位置可分为核心、汇聚和接入交换机,按照终端应用场景可分为数据中心交换机和非数据中心交换机,非数据中心交换机主要应用于企业和分支机构园区网络,数据中心交换机主要用于连接服务器或IP存储,功能更复杂,价格更高。交换机行业产业链

资料来源:观研天下数据中心整理

二、AI驱动网络架构演进,交换机升级迭代

根据观研报告网发布的《中国交换机行业发展现状分析与投资前景研究报告(2026-2033年)》显示,传统数据中心基于对外提供服务的流量模型,南北向流量为主导,约占数据中心总流量的80%,采用“接入层-汇聚层-核心层”三层树型网络架构,随着大数据服务、AI智算等发展,分布式计算成为云数据中心标准配置,多台服务器协同工作,东西向流量快速增长,推动网络架构由分层模块化转向可大规模扩展的CLOS架构,具体应用分为Fat-Tree(胖树)和Spine-Leaf(叶脊)两类。Fat-Tree结构使用大量低性能交换机,通过1:1无收敛配置构建大规模无阻塞网络,常用于构建高性能计算集群等高带宽、低延迟网络环境。Spine-Leaf结构两层扁平化设计减少延迟及流量瓶颈、扩展带宽,叶交换机相当于传统架构中的接入交换机,作为TOR直连物理服务器,脊交换机相当于核心交换机,叶脊之间通过ECMP动态选择多条路径,存在收敛比,下联:上联带宽通常为3:1,仍可能发生网络阻塞。企业园区场景由于物联终端不断增加,网络节点数指数级增长,由传统以太网组网逐步拓展至依托光电PoE等技术重构网络,节省建网成本和整网功耗。数据中心及电信运营建设推进,网络架构转型趋势下,交换机向高速率、大容量不断升级。

不同网络位置交换机概念

类别 概念
核心交换机 园区交换机、数据中心交换机
汇聚交换机 汇聚接入交换机的交换机,又称分布交换机,用于完成VLAN之间的交换
接入交换机、边缘交换机 直接连接用户的个人计算机、IP电话机等终端的交换机,通常配置在企业的各个楼层中,又称楼层交换机。VLAN在接入个人计算机的下行端口中进行分割,成为通往汇聚交换机和核心交换机传输链路的干线

资料来源:观研天下数据中心整理

交换机不同维度分类

分类方式 具体类别
网络构成 核心交换机、汇聚交换机、接入交换机
不同端口 固定端口和模块化交换机等
传输带宽和速率 百兆、千兆、万兆、十万兆交换机等
规模应用 企业级、校园级、部门级、工作组和桌机型交换机
网关功能 网管型和非网管型交换机

资料来源:观研天下数据中心整理

三、交换机制造技术壁垒高,行业市场集中度处于较高水平

交换机制造环节存在较高的技术壁垒、渠道壁垒和客户壁垒。技术难点主要集中于硬件和软件层面,在硬件设计上,需要基于交换芯片进行硬件原理图设计、布局、调试和测试,在软件方面,需要基于交换芯片的SDK以及研发二层、三层协议栈、堆叠协议。最后基于交换机软硬件研发成果,进行大规模测试,保障产品稳定性渠道方面,由于网络设备下游用户遍布全国各地区,行业企业如想扩大销售规模并在行业中拥有领先地位,需建立覆盖全国的营销网络,以迅速获得市场信息并快速响应客户需求。客户方面,网络设备为计算机网络的核心组件,客户对其运行稳定性、安全性、可靠性要求非常高,对于新进入企业而言,很难在短时间内进入下游大型客户的合格供应商体系。经过长期发展,目前大部分国内市场份额被华为、新华三、锐捷网络、思科等龙头企业占有。

交换机制造环节存在较高的技术壁垒、渠道壁垒和客户壁垒。技术难点主要集中于硬件和软件层面,在硬件设计上,需要基于交换芯片进行硬件原理图设计、布局、调试和测试,在软件方面,需要基于交换芯片的SDK以及研发二层、三层协议栈、堆叠协议。最后基于交换机软硬件研发成果,进行大规模测试,保障产品稳定性渠道方面,由于网络设备下游用户遍布全国各地区,行业企业如想扩大销售规模并在行业中拥有领先地位,需建立覆盖全国的营销网络,以迅速获得市场信息并快速响应客户需求。客户方面,网络设备为计算机网络的核心组件,客户对其运行稳定性、安全性、可靠性要求非常高,对于新进入企业而言,很难在短时间内进入下游大型客户的合格供应商体系。经过长期发展,目前大部分国内市场份额被华为、新华三、锐捷网络、思科等龙头企业占有。

数据来源:IDC,观研天下数据中心整理

四、大厂加大AI投入,高速交换机需求旺盛

AI已成为全球科技资本开支最明确的投向之一。头部互联网平台、云厂商与运营商正持续加大对算力与网络基础设施的投入,行业景气度不断向上。为了满足快速增长的推理和训练算力需求,海内外CSP厂商逐步加大资本开支投入,整体资本开支呈现快速增长的趋势。2025年Q4单季度,微软、亚马逊、Meta、谷歌合计资本开支同比提升64%至1186亿美元。国内阿里巴巴已宣布未来三年至少投入3800亿元用于云和AI基础设施建设;腾讯2025年资本开支达到1128.8亿元,并明确表示2026年对新AI产品的投入将较2025年进一步翻倍以上;三大运营商2026年总资本开支整体趋于收敛,但投向上继续向算力基础设施和AIDC倾斜。中国电信2026年预计资本开支730亿元,其中计算基础设施投资同比增长26%;中国移动2026年计划资本开支1366亿元;中国联通2026年预计资本开支约500亿元,其中超过35%投向算力建设。整体来看,大厂资本开支并非简单扩张,而是在从传统IT投入加速转向“算力+网络+电力+数据中心”一体化建设,这使得交换机等网络设备在AI基础设施中的地位显著提升。

AI已成为全球科技资本开支最明确的投向之一。头部互联网平台、云厂商与运营商正持续加大对算力与网络基础设施的投入,行业景气度不断向上。为了满足快速增长的推理和训练算力需求,海内外CSP厂商逐步加大资本开支投入,整体资本开支呈现快速增长的趋势。2025年Q4单季度,微软、亚马逊、Meta、谷歌合计资本开支同比提升64%至1186亿美元。国内阿里巴巴已宣布未来三年至少投入3800亿元用于云和AI基础设施建设;腾讯2025年资本开支达到1128.8亿元,并明确表示2026年对新AI产品的投入将较2025年进一步翻倍以上;三大运营商2026年总资本开支整体趋于收敛,但投向上继续向算力基础设施和AIDC倾斜。中国电信2026年预计资本开支730亿元,其中计算基础设施投资同比增长26%;中国移动2026年计划资本开支1366亿元;中国联通2026年预计资本开支约500亿元,其中超过35%投向算力建设。整体来看,大厂资本开支并非简单扩张,而是在从传统IT投入加速转向“算力+网络+电力+数据中心”一体化建设,这使得交换机等网络设备在AI基础设施中的地位显著提升。

数据来源:Factset,观研天下数据中心整理

数据来源:Factset,观研天下数据中心整理

数据来源:企业年报,观研天下数据中心整理

AI 带来工作负载激增,驱动数据中心交换机市场增长。根据IDC数据,2022年,全球交换机市场规模为365亿美元,同比增长18.7%,2023年约为395.06亿美元。2025年全球交换机市场规模将达到551亿美元。对我国而言,随着交换机在数据中心网络、园区网络、工业互联网等下游各类网络环境中的应用,中商产业研究院预测,2025年中国交换机市场规模达到445亿元。

AI 带来工作负载激增,驱动数据中心交换机市场增长。根据IDC数据,2022年,全球交换机市场规模为365亿美元,同比增长18.7%,2023年约为395.06亿美元。2025年全球交换机市场规模将达到551亿美元。对我国而言,随着交换机在数据中心网络、园区网络、工业互联网等下游各类网络环境中的应用,中商产业研究院预测,2025年中国交换机市场规模达到445亿元。

数据来源:观研天下数据中心整理

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数据来源:观研天下数据中心整理(wys)

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