以太網(wǎng)交換芯片發(fā)展歷程及行業(yè)分類

目前以太網(wǎng)交換芯片主要有商用和自研兩種。以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)是一個(gè)典型的科技密集型行業(yè)，行業(yè)進(jìn)入壁壘較高，研發(fā)周期長，前期投入巨大，回報(bào)周期較長，由于受到政策利好等外界宏觀政策影響，行業(yè)潛在進(jìn)入者較多，但是行業(yè)集中度較高，呈現(xiàn)壟斷寡頭現(xiàn)象。

1、以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)定義

以太網(wǎng)交換芯片為以太網(wǎng)交換機(jī)最核心部件，是一款微小的控制器，它將以太網(wǎng)媒體接入控制器(MAC)和物理接口收發(fā)器(PHY)整合進(jìn)同一芯片，實(shí)現(xiàn)二者的功能適配。以太網(wǎng)交換芯片主要用于交換處理大量數(shù)據(jù)及報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)，是針對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用優(yōu)化的專用集成電路，其內(nèi)部的邏輯通路由數(shù)百個(gè)特性集合組成，芯片體積較小可以有效減小引腳數(shù)、縮小芯片面積，在協(xié)同工作的同時(shí)保持極高的數(shù)據(jù)處理能力，因此其架構(gòu)實(shí)現(xiàn)具有復(fù)雜性。

2、以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)分類

目前以太網(wǎng)交換芯片主要有商用和自研兩種，自用廠商以思科、華為等為主，商用廠商主要包括博通、美滿、瑞昱、英偉達(dá)、英特爾、盛科通信等。

3、以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)特征

以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)是一個(gè)典型的科技密集型行業(yè)，需要高度的技術(shù)積累和研發(fā)實(shí)力，行業(yè)存在進(jìn)入壁壘較高，研發(fā)周期長，前期投入巨大，回報(bào)周期較長，技術(shù)壁壘較高等現(xiàn)象，因此企業(yè)需要長期投入資金進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和市場推廣和技術(shù)積累，以保持持續(xù)競爭力。此外隨著市場需求和外界宏觀政策影響，中國以太網(wǎng)交換芯片市場參與者雖然增加，但主要行業(yè)份額集中于龍頭企業(yè)，市場集中度不斷提高。

例如思科為中國自用芯片的市場占有率過半，而商用芯片市場上博通占有率達(dá)到70%。并且中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)的商業(yè)模式多樣化，主要以客戶定制和標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品銷售模式進(jìn)行銷售，需要公司根據(jù)自身的特點(diǎn)和市場需求來選擇適合自己的模式。

中國以太網(wǎng)交換芯片市場的主要商業(yè)模式有兩種：

1.客戶定制模式：該模式需要公司具備強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)不同客戶的需求進(jìn)行快速定制。該模式的優(yōu)點(diǎn)在于能夠滿足客戶的特定需求，提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)也能夠帶來更高的利潤。例如，盛科通信在商業(yè)模式上著力關(guān)注面向客戶及應(yīng)用的貼牌定制，并充分整合公司自研軟件系統(tǒng)，充分挖掘和展示公司芯片獨(dú)有亮點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)具有創(chuàng)新力和競爭力的整體解決方案。

2.標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品銷售模式：為了擴(kuò)大市場份額和提高銷售額，許多公司采取銷售標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。例如，思科的交換機(jī)產(chǎn)品線包括Web-Enabled Network(WEN)系列、Enterprise-class Core(EC)系列、Agile-class Data Center(ADC)系列等。除此之外，一些以太網(wǎng)交換芯片公司也會(huì)采用技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可、技術(shù)咨詢等商業(yè)模式，這些模式主要涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)讓和使用權(quán)的授權(quán)等。這些模式可以幫助公司獲取更多的收入，并拓展業(yè)務(wù)范圍?？偟膩碚f，中國以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)的商業(yè)模式多樣化，需要公司根據(jù)自身的特點(diǎn)和市場需求來選擇適合自己的模式。

4、以太網(wǎng)交換芯片發(fā)展歷程

以太網(wǎng)交換芯片與以太網(wǎng)發(fā)展息息相關(guān)，隨著以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，市場應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，以太網(wǎng)交換芯片需求呈現(xiàn)不斷上升趨勢。其發(fā)展可總結(jié)為三個(gè)關(guān)鍵階段：萌芽期（1970-1990），啟動(dòng)期（1990-2010），高速發(fā)展階段（2010-至今）。

5、以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)業(yè)鏈分析

以太網(wǎng)交換芯片產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成：上游主要參與者是原材料供應(yīng)商，包括半導(dǎo)體材料供應(yīng)商、半導(dǎo)體設(shè)備供應(yīng)商以及設(shè)計(jì)服務(wù)供應(yīng)商等。上游企業(yè)的技術(shù)水平以及供給價(jià)格對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)和成本有著重要影響。中游主要參與者芯片制造商，主要進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)和制造、測試和驗(yàn)證以及芯片制造和封裝等工作。中游企業(yè)作為承上啟下的環(huán)節(jié)，對于產(chǎn)品的質(zhì)量和性能具有至關(guān)重要的影響。下游主要參與者為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和服務(wù)器制造商，包括數(shù)據(jù)中心、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)σ蕴W(wǎng)交換芯片的需求量較大。下游環(huán)節(jié)需求結(jié)構(gòu)變化對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展和進(jìn)步起到關(guān)鍵影響。

產(chǎn)業(yè)鏈上游

（1）由于硅價(jià)格的上漲導(dǎo)致芯片行業(yè)原材料價(jià)格上漲，從而影響芯片產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能釋放。其需要確保提供高質(zhì)量、可靠且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的原材料和核心技術(shù)，以便中游制造商能夠順利地進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)和制造。近年來，發(fā)生的“芯片慌”在一定程度上與原材料硅價(jià)格上漲有關(guān)，例如2021年硅料的價(jià)格瘋狂上漲，6月已漲至每噸20.6萬元，是2020年底的2.4倍，價(jià)格創(chuàng)2012年2月份以來的新高。

（2）隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以太網(wǎng)交換芯片需要具備更高的性能和更快的速度，以滿足這些應(yīng)用場景的需求。目前以太網(wǎng)交換芯片需要具備安全、節(jié)能、智能管理等功能，充分滿足下游產(chǎn)業(yè)的多樣化需求。雖然臺(tái)積電和三星都具備了量產(chǎn)5nm芯片的能力，但企業(yè)產(chǎn)量受限。同時(shí)由于生產(chǎn)7nm和5nm芯片的***，只有荷蘭的ASML公司能生產(chǎn)，但ASML生產(chǎn)***數(shù)量有限，使芯片的產(chǎn)量受到影響。因此，上游企業(yè)必須密切關(guān)注下游領(lǐng)域的需求變化和技術(shù)發(fā)展趨勢，及時(shí)調(diào)整自己的技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)方向，以適應(yīng)市場的變化和用戶的需求。

產(chǎn)業(yè)鏈中游

（1）中游主要參與者芯片制造商，主要進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)和制造、測試和驗(yàn)證以及芯片制造和封裝等工作。中游環(huán)節(jié)是以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于產(chǎn)品的質(zhì)量和性能具有至關(guān)重要的影響。此外，以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備的核心組成部分是交換芯片，它占據(jù)了交換機(jī)成本的32%，其他組成部分包括CPU、PHY、PCB、光器件、插接件、阻容器件以及殼體。

（2）目前國產(chǎn)替代浪潮不斷推進(jìn)，中國廠商累積多年經(jīng)驗(yàn)逐步破局海外壟斷。

（3）由于外界宏觀政策影響中國自研開發(fā)芯片發(fā)展受阻。近年來，美國商務(wù)部多次將若干中國公司列入“實(shí)體名單”，并修訂直接產(chǎn)品規(guī)則，進(jìn)一步限制部分中國公司獲取半導(dǎo)體技術(shù)和服務(wù)的范圍。

產(chǎn)業(yè)鏈下游

下游主要參與者為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商和服務(wù)器制造商，包括數(shù)據(jù)中心、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)σ蕴W(wǎng)交換芯片的需求量較大。下游環(huán)節(jié)在以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈中起著重要的需求拉動(dòng)和技術(shù)推動(dòng)作用，對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展和進(jìn)步具有關(guān)鍵影響。

(1) 下游的應(yīng)用領(lǐng)域如企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等，是以太網(wǎng)交換芯片的主要需求方。這些領(lǐng)域?qū)σ蕴W(wǎng)交換芯片的需求量巨大，其發(fā)展對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈起著重要的拉動(dòng)作用。

(2) 下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求和技術(shù)發(fā)展，往往推動(dòng)著上游和中游環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。

6、以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)規(guī)模

以太網(wǎng)交換設(shè)備市場仍處于快速發(fā)展階段，市場規(guī)模與成熟市場仍然存在一定差距。2022年全球以太網(wǎng)交換芯片行業(yè)規(guī)模達(dá)到398億元，由于受到外界宏觀環(huán)境影響2019-2020年行業(yè)規(guī)模出現(xiàn)較大幅度下降，并在2021年回歸穩(wěn)定，預(yù)計(jì)2027年將達(dá)到461.39億元，保持約3%的增長速度增長。未來中國互聯(lián)網(wǎng)電視發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素：

（1）隨著交換機(jī)市場的逐步恢復(fù)，未來以太網(wǎng)交換機(jī)芯片市場規(guī)模將逐步擴(kuò)大。交換芯片是用于處理大量數(shù)據(jù)及報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的專用芯片，是交換機(jī)的核心部件。交換機(jī)方面，2022年全球交換機(jī)市場逆勢上揚(yáng)，2022年中國商用交換機(jī)市場規(guī)模超510億元。交換機(jī)市場的逐步恢復(fù)將會(huì)帶動(dòng)以太網(wǎng)交換芯片市場規(guī)模在未來進(jìn)一步擴(kuò)張。

（2）由于技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)字經(jīng)濟(jì)政策不斷優(yōu)化，運(yùn)營商+云推進(jìn)基建，場景出新共驅(qū)，未來行業(yè)將景氣上行。目前政府不斷推出相關(guān)高新產(chǎn)業(yè)扶持政策，對于以太網(wǎng)交換機(jī)芯片產(chǎn)業(yè)鏈起到促進(jìn)發(fā)展的作用，同時(shí)隨著企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷加快，未來以太網(wǎng)交換機(jī)芯片行業(yè)將逐漸回暖。

7、以太網(wǎng)交換芯片競爭格局

以太網(wǎng)交換芯片為以太網(wǎng)交換機(jī)最核心部件，目前交換機(jī)芯片主要有商用和自研兩種，其中商用交換芯片主要生產(chǎn)廠家通博通、美滿、瑞昱、Barefoot、Innovium、盛科通信等企業(yè)，其中博通為商用交換芯片的龍頭企業(yè)，市場份額比重超70%，美滿和瑞昱市場規(guī)模占比分別為第二、第三，盛科通信僅占全球市場的1.6%。

自研交換芯片主要生產(chǎn)廠家為思科（Cisco）、Juniper以及華為交換芯片為自研400G交換芯片，思科為自研交換芯片龍頭企業(yè)，華為全球市占率排名第二，二者合計(jì)占據(jù)了99.0%的市場份額。

由于以太網(wǎng)交換芯片技術(shù)門檻較高，全球以太網(wǎng)交換芯片領(lǐng)域集中度較高，少量參與者掌握了大部分的市場份額，呈現(xiàn)寡頭壟斷的市場格局，中國以太網(wǎng)交換芯片市場主要由華為海思、紫光展中興微電子以及新華三企業(yè)為主導(dǎo)。

（1）由于行業(yè)技術(shù)壁壘過高，技術(shù)更新迭代速度較快，且受到外界宏觀不利因素影響，中國國內(nèi)芯片廠商呈現(xiàn)減少趨勢。

（2）中國企業(yè)技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)突破，產(chǎn)品性能和質(zhì)量成為企業(yè)競爭力重要保障。

審核編輯：黃飛