內容概況：以太網交換機為用于網絡信息交換的網絡設備，是實現各種類型網絡終端互聯互通的關鍵設備。以太網逐漸贏得業界普遍認同，正成為網絡領域的基礎和壟斷承載技術。隨著以太網的發展，以太網交換設備也在持續演進。從市場需求來看，2021-2023年以太網交換機領域顯示出穩健的市場需求。2023年全球市場收入增長至442億美元，同比增長20.1%。從應用領域來看，數據中心和非數據中心都展現出了不同的增長趨勢。2023年數據中心市場部分收入同比增長13.6%，占全球總收入的41.5%。非數據中心領域2023年全年市場收入同比增長25.2%。從企業格局來看，頭部企業占據較大競爭優勢，掌握著大部分市場份額，2023年期間，前五家企業占據了全球77.8%的市場，其中思科以43.7%的市場份額占據絕對主導地位，中國企業華為、新華三分別占比9.4%、4.2%的市場份額。

關鍵詞：以太網交換機市場現狀、以太網交換機競爭格局、以太網交換機未來趨勢

一、基本情況

以太網交換機為用于網絡信息交換的網絡設備，是實現各種類型網絡終端互聯互通的關鍵設備。以太網交換設備對外提供高速網絡連接端口，直接與主機或網絡節點相連，可為接入設備的任意多個網絡節點提供電信號通路和業務處理模型。以太網交換設備在邏輯層次上遵從 OSI 模型（開放式通信系統互聯參考模型），主要工作在物理層、數據鏈路層、網絡層和傳輸層。以太網交換設備擁有一條高帶寬的背部總線和內部交換矩陣，在同一時刻可進行多個端口對之間的數據傳輸和數據報文處理。按網絡構成方式劃分，以太網交換機分為接入層交換機、分布層交換機和核心層交換機。按應用場景分，可分為數據中心用交換機、工業用交換機、運營商用交換機、企業網用交換機等

以太網逐漸贏得業界普遍認同，正成為網絡領域的基礎和壟斷承載技術。隨著以太網的發展，以太網交換設備也在持續演進。Kalpana公司在1989年發明了第一臺以太網交換機,EtherSwitch EPS-700,對外提供7個固定端口。在30多年的發展中，以太網交換機在轉發性能上有了極大提升，端口速率從 10M 發展到了 800G，單臺設備的交換容量也由數十Mbps提升到了數十Tbps。早期的以太網設備如集線器為物理層設備，無法隔絕沖突擴散，限制了網絡性能的提高。以太網交換機作為一種能隔絕沖突的網絡設備，極大地提高了以太網的性能。隨著技術的發展，如今的以太網交換機早已突破了橋接設備的連接限制，不僅能夠完成二層的轉發功能，還能根據IP地址進行三層硬件轉發，甚至出現了工作在更高級別的四層以上交換機。

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，其中以太網交換芯片和 CPU 為最核心部件。以太網交換芯片為用于交換處理大量數據及報文轉發的專用芯片，是針對網絡應用優化的專用集成電路。以太網交換芯片內部的邏輯通路由數百個特性集合組成，在協同工作的同時保持極高的數據處理能力，因此其架構實現具有復雜性；CPU 是用來管理登錄、協議交互的控制的通用芯片；PHY 用于處理電接口的物理層數據。部分以太網交換芯片將 CPU、PHY 集成在以太網交換芯片內部。

相關報告：智研咨詢發布的《中國以太網交換機行業市場競爭現狀及發展趨向研判報告》

二、市場現狀

以太網交換機是市場最常見的交換機。2020年新冠肺炎疫情在全球肆虐，多國采取“封城”防控以對抗疫情傳播，這些政策也直接導致了眾多工廠生產、物流運輸的中斷，建設項目停滯或延遲，全球產業鏈遭遇巨大挑戰。下游需求放緩導致全球以太網交換機市場收入出現下滑。隨后隨著市場逐步回暖，以太網交換機領域顯示出穩健的市場需求，2023年全球市場收入增長至442億美元，同比增長20.1%。

從地區角度來看，全球大部分地區的以太網交換機市場收入都實現了增長。其中美國2023年全年增長28.8%，西歐地區增長19.3%，中歐和東歐地區增長20.7%，亞太地區（不包括日本和中國）增長15.0%。這主要是受到AI訓練需求催化，北美云廠商資本開支在2023年進入上升區間，加大投入AI基礎設施建設。國內市場，中國云廠商一方面受制于高性能GPU禁售令，對于配套的高速率以太網交換機的需求放緩，另一方面，傳統的非AI以太網交換機市場需求較弱，致使2023年全年以太網交換機整體收入出現下滑，同比下降4.0%。但市場正呈現回暖態勢，2023年第四季度收入同比增長9.1%。

從應用領域來看，數據中心和非數據中心都展現出了不同的增長趨勢。數據中心領域，數據中心用以太網交換機可靠性、安全性要求更高，組網方式更簡單，業務部署更快捷。數據中心用以太網交換機以高質量的業務保證和控制識別能力為特征，實現端到端的流控與背壓機制，保證數據傳輸的穩定可靠，平抑網絡浪涌。數據中心用以太網交換機改變了傳統交換系統的出端口緩存方式，采用分布式緩存架構，緩存相較普通以太網交換機更大，緩存能力可達1G以上。對于每端口在萬兆全線速條件下達到200毫秒的突發流量緩存能力，數據中心用以太網交換機在突發流量的情況下，大緩存仍能保證網絡轉發零丟包，能夠適應數據中心服務器量大、突發流量大的特點。

近年來，云計算、大數據快速發展，以及AI的火爆，成為持續推動數據中心交換機市場快速發展的主要因素。2023年期間，數據中心市場部分收入同比增長13.6%，占全球總收入的41.5%，預計到2025年數據中心交換機占比將接近50%。其中100GbE仍是市場主流交換機型，占據數據中心市場總收入的46.3%，全年增長6.4%。同時得益于超大規模計算公司和云提供商擴建數據中心網絡容量，200/400GbE交換機快速放量，2023年市場收入同比激增68.9%

非數據中心領域，主要包括部署在企業園區和分支機構的低速交換機。2023年全年該市場收入同比增長25.2%，但四季度由于下游客戶以消化產品庫存為主，新產品訂單放緩，收入同比下降1.9%。其中1GbE交換機以56.5%的市場份額占據主導地位，全年收入實現大幅增長，同比增長24.2%，10GbE交換機占比20.4%，全年收入增長5.3%。

三、市場格局

以太網交換機的市場參與者不斷增加，行業集中度較高。1994 年，思科基于上一年并購的 Crescendo 的交換 機技術，推出了思科第一款交換機 Catalyst 1200，這款交換機支持 8 個 10M 以太網接口，另有兩個模塊插槽用于上行鏈路，從此正式開啟了全球龍頭廠商交換機的爭鳴時代。1997年12月，華為推出第一款國產以太網交換機QuidwayS2403；2002年10月，中興通訊推出國內第一臺符合802.3ae標準的10G以太網高端路由交換機；2006年3月，銳捷網絡全球首發面向10萬兆平臺設計的RG-S8600、RG-S9600系列。此階段業界依舊采用大體積硬件耦合的形式來構成交換機進行信息交換，尚無廠商推出標準清晰且可量產的交換芯片。

2010年博通發布業界首款可量產交換芯片后，交換機迅速騰飛。2013年1月，思科通過自研UADP芯片推出Catalyst3850系列交換機，該機型支持CiscoONE可編程網絡模型。美國后起之秀Arista Networks于2014年發布了業界第一款提供100GbE以太網上行鏈路端口的高性能架頂式交換機。國內廠商同樣發展迅速，華為、銳捷網絡等廠商不斷推出高性能交換機產品。2019年銳捷網絡率先在業內推出100G數據中心核心交換機和25G/100G數據中心解決方案，打開數據中心市場。2022年4月，新華三發布了業界首款400G園區核心交換機；2023年6月，華為推出800GE數據中心核心交換機CloudEngine16800-X系列，主要針對大數據、云計算等應用場景；同月，新華三全球首發新一代數據中心交換機新品S9827系列，帶寬達到51.2T。

頭部企業占據較大競爭優勢，掌握著大部分市場份額，2023年期間，前五家企業占據了全球77.8%的市場，其中思科以43.7%的市場份額占據絕對主導地位，中國企業華為、新華三分別占比9.4%、4.2%的市場份額。國內市場，2023年上半年，華為以35.8%的市場份額，蟬聯中國以太網交換機市場第一;以37.5%的市場份額,蟬聯中國數據中心交換機市場第一。紫光股份旗下新華三集團則以36.6%的市場份額，斬獲中國園區交換機市場第一。

四、發展趨勢

1、以太網交換機向更大帶寬發展已成為必然趨勢

未來隨著AI技術不斷發展與應用日益深入，對高性能計算集群需求不斷增長，200/400G交換機會遇到一定性能瓶頸。交換機向更大的帶寬發展已成為必然趨勢，數據中心交換帶寬當前處于每兩年翻一番的速度快速增長，2022年8月，博通發布Tomahawk5，交換帶寬提升至51.2T，serdes速率達到100Gb/sec，單通道速率最高達到800G。目前，業內已有多個企業發布800 Gbps交換機，2023年6月，華為推出面向多元算力的800GE數據中心交換機CloudEngine 16800-X。2023年11月，浪潮信息發布旗艦級51.2T高性能交換機（SC8670EL-128QH）。2024年3月，英偉達推出了適用于InfiniBand 的 Quantum-X800 和適用于標準以太網的 Spectrum-X800 兩大平臺。2024年將是800GbE以太網部署的重要一年，預計到2027年400Gbps/800Gbps的端口數量滲透率將達到40%以上。

2、CPO、硅光等技術將在高端交換機中使用

CPO、硅光等技術將在高端交換機中使用。共封裝光學（CPO）是業界公認的未來更高速率光通信的主流產品形態之一，可顯著降低交換機的功耗和成本。隨著交換機帶寬從最初的640G升級到51.2T，Serdes速率不斷升級疊加數量的持續增加，交換機總功耗大幅提升約22倍，而CPO技術能夠有效降低Serdes的功耗，因此在51.2T及以上帶寬交換機時代，CPO有望實現突破。硅光芯片是CPO交換機中光引擎的最佳產品形態，有望在未來得到廣泛應用。海外博通、英特爾、Meta等廠商在CPO交換機產品均有布局。

3、邊緣計算帶來節點的增長和新的需求

隨著 5G 時代的到來，為了更好地支撐高密度、大帶寬和低時延業務場景，集中式的計算處理模式需要逐步轉化為靠近用戶、就近提供服務的邊緣計算模式。邊緣計算可以提高數據分析速度，減少相關限制，從而實現更快的響應速度。未來，邊緣計算技術將不斷發展。邊緣計算為系統工程，需要將網絡、存儲、計算和認證推到邊緣端，以降低承載網的傳輸距離，為新型業務提供實時計算能力。該過程需要進行復雜的數據處理、超低延遲和大規模的機對機數據交換，將會生成大量包括以太網交換機的額外硬件基礎設施，需要構建強大的平臺為邊緣提供基礎，實現機器性能優化、主動維護和智能運營。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國以太網交換機行業市場競爭現狀及發展趨向研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。