昨日英偉達(dá)又放大招。

CEO黃仁勛在COMPUTEX大會(huì)上拋出多個(gè)重磅信息，其中最為引人矚目的無(wú)疑是搭載256顆GH200 Grace Hopper超級(jí)芯片的新型DGX GH200人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī)，堪稱“算力殺器”。

先說(shuō)一下這個(gè)超級(jí)芯片，Grace Hopper采用最新的CPU與GPU一體設(shè)計(jì)方案，作為超級(jí)計(jì)算機(jī)，一臺(tái)集成了256顆Grace Hopper芯片的DGX GH200顯存總和達(dá)到144TB（通過(guò)交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)顯存共享），在第四代NVLink加持下，GPU互聯(lián)帶寬達(dá)900GB/s，總算力達(dá)到1 exaFLOPS@FP8，完美適配大規(guī)模的AI訓(xùn)練/推理需求。

(資料圖)

此外，英偉達(dá)還發(fā)布了世界上第一個(gè)AI以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)Spectrum-X，其中的RDMA技術(shù)可用于跨服務(wù)器顯存共享；2022年亮相的Spectrum-4交換機(jī)也正式量產(chǎn)，可以連接分布在兩層網(wǎng)絡(luò)的8192個(gè)GPU，交換速率達(dá)到51.2T。

配套交換網(wǎng)絡(luò)可能成為短板

此前光通信CPO成為服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈中最亮眼產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)盛證券最新研報(bào)表示，隨著帶寬提升，新架構(gòu)對(duì)光模塊的需求彈性也在上行,超算中心內(nèi)部通信能力的木桶效應(yīng)將進(jìn)一步被放大。

“木桶效應(yīng)”指的是一個(gè)系統(tǒng)的整體效果往往取決于最弱或最短的一環(huán)。想象一下一個(gè)木桶，它是由許多木板（也叫桶板）組成的，木桶能盛多少水，并不取決于最長(zhǎng)的木板，而是取決于最短的那塊木板，因?yàn)樗畷?huì)從最低的地方溢出，這就是“木桶效應(yīng)”。

國(guó)盛證券表示，市場(chǎng)普遍忽略了交換網(wǎng)絡(luò)的重要性。英偉達(dá)Infiniband一季度營(yíng)收創(chuàng)紀(jì)錄，據(jù)英偉達(dá)測(cè)算，若企業(yè)支出5億美元建設(shè)交換網(wǎng)絡(luò)，Infiniband和以太網(wǎng)的吞吐量差異是15%-20%。同時(shí)，Infiniband更加適合GPU負(fù)載，適配Infiniband協(xié)議的光模塊單價(jià)也更高，將進(jìn)一步提升光模塊在超算中的價(jià)值量。

資料顯示，英偉達(dá)的InfiniBand解決方案是其重要的產(chǎn)品之一,英偉達(dá)的InfiniBand解決方案包括InfiniBand交換機(jī)、InfiniBand網(wǎng)卡等硬件設(shè)備，以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序和管理軟件。這些產(chǎn)品可以為用戶提供高性能、低延遲的網(wǎng)絡(luò)連接，幫助用戶實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等復(fù)雜任務(wù)。這些產(chǎn)品在高性能計(jì)算、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

另外，交換機(jī)是交換網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，值得一提的是，它與最近市場(chǎng)大火的CPO其實(shí)有一定聯(lián)系，它們是搭配使用的。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，光模塊和交換芯片（交換芯片為以太網(wǎng)交換機(jī)核心部件）通常是分開(kāi)封裝的，數(shù)據(jù)需要在兩者之間進(jìn)行多次電-光和光-電轉(zhuǎn)換，這會(huì)導(dǎo)致能耗增加和傳輸速率下降。而在CPO技術(shù)中，通過(guò)將光學(xué)組件和交換芯片共封裝，可減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x和復(fù)雜性，從而實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率和更低的能耗。

下面我們重點(diǎn)來(lái)介紹一下交換機(jī)。

什么是交換機(jī)？有啥作用？

據(jù)中信證券研報(bào)，交換機(jī)是搭建網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，主要目的為擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，能為子網(wǎng)絡(luò)提供更多的連接端口，以便連接更多的服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)終端及物聯(lián)網(wǎng)終端。

交換機(jī)的主要功能是接收來(lái)自一個(gè)設(shè)備的信息，并將這些信息準(zhǔn)確地發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備，而不是廣播到網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備，這就提高了網(wǎng)絡(luò)的效率和安全性。

打個(gè)比方的話，你可以把交換機(jī)想象成郵局的郵件處理中心，假設(shè)每個(gè)人都有一個(gè)唯一的地址（網(wǎng)絡(luò)中為IP地址），當(dāng)你想給某個(gè)人發(fā)送信件時(shí)，你會(huì)把信件投入郵筒（這就像一個(gè)設(shè)備發(fā)送信息到交換機(jī)），然后郵件處理中心（交換機(jī)）會(huì)根據(jù)信件上的地址（IP地址），把信件準(zhǔn)確地送到目標(biāo)地址的郵箱（目標(biāo)設(shè)備）。不需要把信件投遞到每個(gè)郵箱去查看是不是對(duì)方的，這樣既提高了效率，又保證了信件的私密性。

交換機(jī)的出現(xiàn)主要是為解決在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如集線器）因廣播方式導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)效率低下和安全性問(wèn)題，因集線器在接收到信息后，會(huì)把信息廣播到所有連接的設(shè)備，這就導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，而且任何設(shè)備都可以接收到所有的信息，這就有可能泄露私密信息。而交換機(jī)則通過(guò)準(zhǔn)確地將信息發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備，解決了這些問(wèn)題。

銀河證券認(rèn)為，新技術(shù)新應(yīng)用催化流量高增，新基建下交換機(jī)需求有望超預(yù)期。

具體來(lái)看，隨著全球數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)，互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入數(shù)量快速增加，同時(shí)人工智能、云計(jì)算在內(nèi)的各種新技術(shù)不斷出現(xiàn)，AR、VR、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用不斷落地，進(jìn)一步帶動(dòng)全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求不斷增長(zhǎng)。全球數(shù)據(jù)總量由2021年70ZB將增長(zhǎng)至2025年175ZB，年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)25.74%，全球網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)需求保持持續(xù)向好發(fā)展。

其認(rèn)為，新基建相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈景氣度有望提升，ICT基石光網(wǎng)絡(luò)作為新基建的主要設(shè)備，包括交換機(jī)、光模塊、光纖光纜、節(jié)能等需求進(jìn)一步增長(zhǎng)，有望迎來(lái)市場(chǎng)新增量。

相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈

據(jù)中信證券研報(bào)，交換機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的上游是部件供應(yīng)商，主要包括交換機(jī)芯片、CPU芯片等。其中以太網(wǎng)交換芯片是以太網(wǎng)交換機(jī)的核心部件。全球以太網(wǎng)交換芯片自用廠商以思科、華為等為主，其自研芯片用于自產(chǎn)交換機(jī)并對(duì)外銷售。全球以太網(wǎng)交換芯片商用廠商主要包括博通、美滿、瑞昱、英偉達(dá)、英特爾等。

交換機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的中游是交換機(jī)設(shè)備商。據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021年行業(yè)內(nèi)主要廠商思科、華為、Arista、新華三、HPE、Juniper的以太網(wǎng)交換機(jī)在全球的份額分別為45.3%、10.2%、7.6%、6.1%、6.1%、2.9%。此外，銳捷網(wǎng)絡(luò)也是交換機(jī)領(lǐng)域的重要設(shè)備商之一，2021年銳捷網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)交換機(jī)在中國(guó)的份額為14.6%，僅次于華為和新華三。

交換機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的下游包括運(yùn)營(yíng)商、云廠商、大型企業(yè)等。據(jù)Arista預(yù)測(cè)，大型云廠商將是驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心交換機(jī)市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大的核心。

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