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【交换机】英伟达算力称霸暗线 - 交换机赛道热战
浏览次数:【634】  发布日期:2024-6-7 8:58:50    文章分类:财经资讯   
专题:交换机】 【数据中心】 【英伟达】 【数据中心交换机
 

  随着英伟达的市值持续创下新高,华尔街开始出现一种新的担忧——“警惕成为下一个思科”。

  在互联网时代发展的早期,思科作为全球网络设备龙头而备受热捧,即便尔后经历了股票价格飞升又狂跌,但直到今天,其仍然在核心交换机市场占据优势份额。

  身处智能计算加速时代的当下,英伟达和思科的交集不仅限于不同时代华尔街的“当红炸子鸡”,还源于在交换机赛道的竞速发展。

  2019年,英伟达宣布以69亿美元收购以色列芯片厂商Mellanox,后者的优势产品在于InfiniBand(以下简称“IB”)和以太网交换机等,这成为助推英伟达今天GPU霸主地位的一个重要后盾: 数据中心 部署离不开算力、存储、通信连接,交换机就是“连接”功能中的重要产品。

  在今年3月的英伟达GTC(GPU技术大会)上,公司发布专为大规模AI量身订制的全新网络交换机“X800系列”,其中就包含NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand网络和NVIDIA Spectrum-X800以太网络两种路线对应的产品。

  眼看着英伟达在构建加速计算解决方案的道路上越走越远,竞争者也在蓄力。

  2023年7月,超以太网联盟(Ultra Ethernet Consortium,简称UEC)成立,其中成员包含AMD、Arista、博通、思科、Meta和微软等,旨在解决以太网实际应用进程中的诸多不足。

  在 数据中心 尤其是智算中心加速部署的当下,交换机重要性提升也引发华尔街新的重视。

  考量到Mellanox已经被英伟达收购,二级市场开始重视第叁方交换机市场的另一重要标的——Arista。巧合的是,这家公司和思科都是UEC成员。

  21世纪经济报道记者观察发现,Arista的股票价格约在2022年与2023年之交开始快速攀升,时间节点正契合了ChatGPT的发布,也与英伟达的股票价格飞升转折点接近。

  这显示出算力网络构建进程中不可忽视的一条暗线:以太网交换机和IB交换机之争。

  交换机大热

  作为重要的算力基础设施,交换机究竟是啥?

  Omdia 数据中心 IT团队首席分析师Manoj Sukumaran对21世纪经济报道记者分析道,随着越来越多的 人工智能 计算能力在建立,对网络的切实需求也明显增加。

  运行 人工智能 训练工作负载的服务器被聚集在一起,形成一个大型的高性能计算系统或分布式系统,大语言模型在这些系统中进行训练。

  这需要在这些系统之间拥有一个高容量、低延迟的网络。高带宽交换机和网络接口卡正是被用于互连服务器以形成 人工智能 集群。

  据IDC统计,现今全球Top级别交换机厂商包含思科、华为、Arista、HPE等,当然根据应用市场不同,这些厂商面向下游有各自优势。

  因而可知,随着全球主流经济体在加速推进智算中心部署,厂商之间竞争态势可能存在一定变数。

  至于具体厂商变化,IDC数据显示,2023年思科非 数据中心 (Non-DC)收入占以太网交换机总收入的69.5%,全年同比增长28.6%; 数据中心 (DC)收入占剩余部分,全年增长了9.7%;思科2023年以太网交换机市场份额为43.7%。Arista的以太网交换机收入中,91.4%来自 数据中心 ,年增速35.2%;公司全年市场份额11.1%。华为的以太网交换机总收入在2023年增长了10.6%,全年其全球市场份额达9.4%。

  国内多家上市公司也在积极参与市场发展。记者梳理财报发现,2023财年, 中兴通讯 (000063.SZ)推出9900X系列 数据中心 交换机,核心器件已实现全自研,在国内运营商集采项目的中标份额明显提升。

   菲菱科思 (301191.SZ)财报显示,2023年已具备100G/400G 数据中心 流行的接口速率、高带宽、大容量交换机的硬件开发能力,报告期内2.0T/8.0T 数据中心 交换机形成量产交付,12.8T等其它 数据中心 交换机也在稳步小批量验证中。

   共进股份 (603118.SH)2023年国内客户400G 数据中心 交换机已实现批量出货,突破重点客户800G高阶交换机项目。 锐捷网络 在去年推出业界首台支持LPO(线性可插拔光模块)的51.2T 数据中心 交换机,和采用直驱系统设计的800G交换机技术方案,规模交付200G/400G 数据中心 交换机。

   中兴通讯 承载网副总经理李新双对21世纪经济报道记者分析道,近年来,交换机市场的确展现出了蓬勃的增长势头和迅速的技术迭代。随着各大运营商、云服务提供商、互联网厂商在 数据中心 的投资持续增加,交换机作为网络核心设备,正迎来重大发展机遇。

  “我们可以预见在AI大模型驱动下,具备高性能、高可靠、低功耗、低延时、0丢包特点的交换机将迎来快速发展机遇。”他进一步分析,随着大模型的广泛应用和网络技术的不断进步,交换机在算力互联、数据传输方面的价值将进一步提高,增进 数据中心 交换机市场空间持续增长。

  从应用趋势看,李新双指出,目前200G/400G交换机需求明显增长,800G交换机也逐步出现。但当前智算网络的发展仍处于初级阶段,GPU部署仍以200G/400G为主,因此在短时间内,200G/400G交换机仍是主流需求,800G可能会用于交换机内部互联场景。预计随着GPU能力提升,届时800G交换机有望获得更广泛的应用。

  Manoj Sukumaran也对记者分析,“目前,400GE交换机和200GE交换机被广泛使用,向800GE交换机和400GE以太网适配器的迁移已经开始。Infiniband(IB)是最受喜爱的通信协议,但现在随着RoCE v3的支持,以太网也开始从Infiniband手中抢占市场份额。”

  大模型拉动

  根据应用市场不同,以太网交换机主要可以被分为 数据中心 交换机、非 数据中心 交换机。两大类市场随着大模型等新技术所驱动,可能将在未来显现不同发展速度。

  IDC统计显示,2023年全球 数据中心 (DC)部分的市场收入同比增长13.6%, 数据中心 以太网交换机占据整个市场总收入的41.5%;其余部分为非 数据中心 部分。

  IDC中国研究经理王子剑对21世纪经济报道记者表示,未来交换机厂商的核心竞争场景有可能会聚焦在 数据中心 交换机市场。“当前 云计算大数据 的快速发展,和最近AI的火爆,成为持续推动 数据中心 交换机市场快速发展的主要因素。同时,在国家层面也不断推出产业政策鼓励和支持信息化建设,尤其是‘互联网+’和新基建等,对 数据中心 行业提供了发展机遇。根据IDC预测,预计到2025年 数据中心 交换机占比将接近50%,2026年开始占比将超过园区交换机市场。”

   数据中心 的加速建设背后,也意味着对数据传输带宽提出更高诉求。头豹研究院分析师常乔雨则对21世纪经济报道记者表示,交换机市场向更大带宽发展是一个一定趋势。随着5G和AI高速发展,数据传输的体量、质量和速度要求都愈来愈高,势务必要更高更快的传输带宽。

  “当前200/400G的华为、新华三交换机产品已经在高速率场景下大范围普及。未来随着AI进一步发展,对于高性能计算集群和需求的不断增长,200/400G的产品会遇到一定性能瓶颈,将会对800G的产品发生进一步需求,华为也在2023年提出800G的产品以对未来市场需求做出提前战略布局。我们预计800G的交换机产品有望在三年内实现快速大规模商业化落地。”其续称。

  王子剑也对记者表示,根据IDC对我国市场的统计,2023年200G/400G速率成为部署增速最快的产品,占比达8%,市场营业收入同比增长接近70%。AIGC的爆发和 人工智能 领域各行业应用的不断探索和深入,预计2024年200G/400G交换机在国内会成为主流产品,尤其在互联网和头部科技企业的切实需求会更明显。

  “当前各主流厂商已经推出800G 数据中心 交换机产品,预计2024年会有小批量测试应用。随着AI技术的快速发展,尤其是在AI大模型等应用场景下,对于高性能、高带宽交换机的切实需求将进一步提高,可以预见800G交换机在中国市场的应用将会快速增长。”他续称。

  AI加速发展可能也会一定水平影响到厂商的产品迭代部署。李新双对21世纪经济报道记者分析,技术趋势方面,“在AI智算的驱动下,交换机市场正经历着‘单端口带宽提升’‘端到端协同’‘水线调优’等一系列技术创新,对芯片、板卡、设备、算法等各个方面都提出了新的挑战。只有具备强大自研能力的设备商才能在激烈的市场竞争中脱颖而出”。

  对于具体应用市场,“据IDC统计,近两年 中兴通讯 数据中心 交换机国内市场份额和市场收入增速明显提升。中兴已经在国内运营商网络云、公有云、私有云等新增市场项目中取得明显成果,同时在互联网、金融等行业逐步实现了突破。”他指出,中兴的策略是多元化发展,“在 数据中心 交换机领域,2022年在中国区市场实现发货增速第壹,2023年实现收入增速第壹;同时已经拥有一系列园区核心、汇聚、接入交换机产品。”

  技术路线竞赛

  前文主要提到以太网交换机发展,而其竞争对手IB(InfiniBand)交换机,实际上主导厂商只有英伟达(收购的Mellanox公司)和英特尔(收购的Qlogic公司)。

  与英伟达此前发展进程中借助CUDA和NVLink构建强悍的闭环生态类似,在网络传输方面,英伟达借助Mellanox公司构建起相对私有的InfiniBand网络生态。其优势在于更适合高性能计算的能力需求,缺点是成本偏高。

  Manoj Sukumaran对21世纪经济报道记者分析,InfiniBand现在的确有优势。“目前大多数AI集群都部署了InfiniBand网络,这是因为其低延迟、拥塞控制机制等特性。尽管InfiniBand在AI训练集群中很受欢迎,但AI推理服务器通常通过以太网与主网络互连。随着推理能力成为AI工作负载的更大一部分,大多数AI推理服务器都将通过以太网连接。”

  他指出,另外随着这一趋势的发展,如UltraEthernet等联盟正在对以太网进行优化,以使其也适合AI训练集群。“我们预计从2025年底或2026年开始,以太网标准的增强将解决AI集群扩展问题。从那时起,以太网将在AI训练集群中获得更多应用,并将成为InfiniBand的有力竞争者。”

  华夏基金也认为,以太网具备通用性和硬件部署经济性,在短时间与InfiniBand有望形成抗衡,并随着丰富生态中参与者的合作迭代,在长期胜出;以太网生态中的头部供货商未来有望受益于AI催化下的硬件扩容和以太网占有率提升的双重利好因素。

  在以太网交换机方面,新的技术路线也在积极应用。李新双对记者分析,随着 云计算 市场蓬勃发展和大规模 数据中心 建设加速,对于更高效、更节能的数据处理与传输技术的切实需求日益凸显。这一环境下,白盒交换机、液冷交换机及CPO硅光技术等新技术方向备受行业关注。

  “就白盒交换机而言,随着 数据中心 建设持续推进,其在互联网行业商用已初具规模,并展现出进一步加速趋势。 中兴通讯 已经拥有成熟的白盒交换机产品,并逐渐开始商用落地。”他进而分析,液冷技术已经发展至相对成熟的阶段。“我们已推出支持液冷技术的交换机。未来随着技术进一步发展和市场广泛接受,液冷交换机将在 数据中心 领域施展更大作用,为数据处理提供更加高效、稳定的支持。”

  至于CPO技术是一种创新的 数据中心 网络技术,“它具备大幅提高 数据中心 网络速度、带宽和密度的潜力,同时降低系统复杂度和成本。但目前,CPO技术的商用进程受到成熟度、成本和客户需求等多方面因素的影响。根据LightCounting预测,CPO出货量预计将从800G和1.6T端口开始,于2024至2025年开始试点。中兴作为光模块行业和 数据中心 交换机行业的重要参与者,将高度关注CPO技术的研发进展和商用进程,并积极准备在CPO硅光技术的商用化道路上施展关键作用。”李新双表示。

  常乔雨对记者指出,国内与国外在白盒交换机和液冷交换机的技术不同不大,国内在性能实现上已达国际领先水平。“目前白盒已经得到一定采用,国内互联网巨头早期成立了SIP项目,在增进白盒生态发展的条件下,也在向客户推相关产品。尤其软硬件解耦方面,是当前众多大型央国企会去拓展的方向,以更好进行自主化与产品利旧。液冷技术与CPO硅光的想象空间较大,能够极大水平缓解和解决当前光模块功耗巨大的问题,也能更好地满足绿色 数据中心 的建设标准,但当前建设成本还是过高,未来还需要通过产业链整合或技术突破发力,以成本优势来实现大规模覆盖。”

  在多种技术和生态竞速的当下,常乔雨认为,新一批AI驱动的交换机会迎来较大发展,具备支持高性能计算网络、无损以太网(RoCE)、多元可靠联接、场景化网络调优等与AI性能更加匹配的交换机将会迎来快速发展机遇。

  王子剑则对记者分析,随着新技术推动、智算中心迭代升级,加上市场竞争加剧及客户需求变化,的确有可能催化厂商竞争格局改变。“当前交换机市场竞争比较激烈,品牌、价格、技术和解决方案的竞争无时无刻在考验厂商综合能力,客户数字化转型和智能化升级的切实需求也在不断变化,厂商不仅需要提供高性能、高可靠的产品,也需要灵活应对客户需求并提供满足其特定应用场景的解决方案,如此方能在未来竞争中拼出一席之地。”

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