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交换机迎强劲风口!数据中心核心增长赛道,龙头强者恒强

大型数据中心建设成政策主流,高景气度为交换机赢得市场空间,并带动交换机放量升级。

近年来,宏观政策将大型IDC定位为“新基建”的数字底座,持续推进大型化、集约化数据中心建设。相关政策的密集出台及建设资金的积极投入,促使IDC行业维持高度景气。#数据中心#

电信运营商转型、智慧城市建设、电子政务等带动IT设备采购热潮,另一方面新兴技术勃发促使网络数据流量指数级增长。

伴随我国大型数据中心建设的推进,以及超大型IDC两年一次的网络升级周期,数据中心交换机将成为未来行业的核心增长点。#交换机#

交换机行业概览

数据通信设备泛指实现IP网络接入终端、局域网、广域网间连接、数据交换及相关安全防护等功能的通信设备,主要大类包括交换机、路由器。

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IDC产业链:

交换机也称为交换式集线器,主要工作原理是把收到的数据包转发到指定的目的地址。

是典型的多端口网络设备,数据来源端可以是计算机、摄像头、打印机等设备,亦可与其余无线节点、路由器、交换机相连。

其工作原理是通过对MAC地址的识别,在通信系统中完成信息交换功能,主要是负责接收和转发数据到目的地设备。

数据中心借助交换机协同内部密集的服务器阵列进行整合,对外提供存储和算力等服务。

数据中心交换机增长的基本逻辑为:流量爆发、数字经济高速发展、企业上云需求提升,云计算厂商、互联网企业、运营商等加快云计算业务发展,从而拉动数据中心相关投资,最终推动数据中心交换机的增长。

根据IDC数据显示,数据中心用交换机ASP显著高于非数据中心用交换机。

全球数据中心用交换机市场规模的快速增长,主要缘于200/400Gb型号的快速增长,市场规模有望由2022年的23.4亿美元增长至2026年的106亿美元。

资料来源:IDC,中信证券

根据中国移 动采购与招标网,中国移动于 23 年 5 月 8 日启动 2023-2024 年数据中心交换机产品集采,采购总规模达到 30660 台。

其中:通用场景交换机 14330 套,占 比 46.7%;特定场景-高性能交换机 7590 台,占比 24.8%;特定场景-低性能交 换机 7740 台,占比 25.2%;盒式出口交换机(通用+特定场景)1000 套,占 比 3.3%。

此次招标数量规模大幅增长,根据中国移动采购与招标网,中国移动于 2021 年 10 月启动的 2022-2023 年数据 中心交换机集采总规模为 16420 台,本次集采数量同比+87%,其中特定场景 交换机需求放量增长,从 1642 台增长至 15330 台,同比+834%。

高性能数据中心交换机价值量将高于通用场景交换机,因此此 次招标规模总金额增幅有望超过集采数量增长。

数据中心交换机产业链

行行查 | 行业研究数据库 资料显示,交换机是数据中心产业链的重要环节,其大规模应用可进一步提升网络传输速度,保障网络的高效和稳定。

交换机产业链图谱:

资料来源:头豹研究院

上游

交换机产业链由六类资源提供商组成,分别是PCB/电子元器件、操作系统、交换芯片、CPU、光电芯片和光模块。

上游目前除了主芯片依赖国外进口之外,其他原材料基本实现了国内采购,货源充足且处于充分竞争状态。

国内CPU 厂商累积多年经验,通过授权和自研供应国产芯片,以龙芯、飞腾、鲲鹏、海光、兆芯、申威等领导企业逐步破局海外垄断。

芯片

芯片是制造交换机的最核心元件,该行业为高技术集成行业,技术含量高且全球垄断程度强。

目前交换机芯片主要有商用和自研两种,占比均在50%左右。

思科( Cisco)、Juniper和华为的交换芯片为自研400G交换芯片,博通(Broadcom)、Barefoot、Innovium、盛科网络等企业的芯片为商用交换芯片。

在占据硬件采购成本40%的交换芯片领域,思科和博通是绝对的寡头。

思科占自研交换芯片市场份额比重超50%,博通占商用交换芯片市场份额比重超70%,全球交换机芯片的市场份额主要被思科和博通提供。

芯片主要依靠进口且科技含量高,交换机成本居高不下。上游芯片行业的竞争以及不断加快的芯片国产化趋势,有利于交换机生产商等芯片采购方降低生产成本。

交换机上游成本占比结构图:

光模块

交换机行业位于网络设备产业链中游,与光网络存在强关联性。

数通交换机与数通光模块配套使用,因而其与数通光模块的需求有一定趋势上的相关性。

光模块在数据中心交换机中价值量占比较高,以运营商数据中心现网所使的100G端口交换机为例,光模块价值量占比已超过数据中心交换机整体的一半。

各主流交换机制造商已推出多款面向400G的数据中心交换机产品,这些交换机产品可提供数十到数百个400G端口。

当数据中心批量部署相关的400G交换机时,将有望为400G光模块带来较大的市场空间。

另外,国内800G光模块已有多家厂商推出,包括中际旭创、新易盛、光迅科技、华工科技、索尔思、剑桥科技和亨通光电等厂商。

全球市场来看,光模块四巨头——II-VI、Lumentum、FIT和Accelink的CR4达到53%。

下游

交换机产业链下游主要为运营商、云计算企业、互联网、交通、金融、教育和医疗等行业的需求客户。

云计算企业为交换机产业链下游重要客户,企业云化网络建设的持续铺开与云计算产业的迅速发展,将稳定抬升交换机行业未来需求。

据Lightcounting统计,2022年全球交换机采购金额中有2/3来自云计算厂商。

交换机市场竞争格局

交换机市场主要有三类玩家,分别是品牌交换机、白盒交换机和裸机交换机厂商。

在三类典型玩家中,品牌交换机由于软硬件绑定使用,导致其购置价格比较高昂。

三大玩家形成三类产品比对:

裸机交换机只提供硬件,而白盒交换机则相当于打包购买了裸机交换机加操作系统。

随着SDN的出现,白盒交换机市场需求渐长,其最大优势体现在低廉的购置成本。

白盒交换机产业链上各个环节的代表企业:

白盒交换机产业链包含芯片、硬件、商业软件和开源软件四个层面,其中芯片领域的代表性企业包含博通、Cavium、盛科等,硬件则主要由Arista、星网锐捷等企业提供。

全球以太网交换机市场份额集中度较高,主要参与者包含思科、华为、Arista、惠普和Juniper(瞻博网络)等。

由于政策等因素影响,国内网络设备呈现梯度竞争,交换机集中度提升国内厂商占优。

全球市场方面,思科占据45%市场份额,其次为华为10%市场占比;国内市场,华为和新华三(紫光股份子公司)双强龙头地位凸显占比合计超过70%,其次为星网锐捷13%。

华为是交换机起家的ICT巨头,CloudEngine系列市场份额稳居一位。基于对自身供应链安全性的考虑,CloudEngine系列搭载了华为自研的solar芯片及AI芯片,打造独有的技术创新优势。

新华三是紫光旗下ICT企业,数据中心交换机积累深厚。新华三前身为2003年成立的华三通信,2016年被紫光股份收购后更名为新华三。新华三在国内交换机市场与华为同处第一梯队,在数据中心交换机领域具备显著优势。新华三是国内首家推出400G数据中心交换机的企业,目前已形成了完整的400G数据中心产品体系。

星网锐捷成立于1996 年,总部位于福建省福州市,是企业级网络、通讯、终端设备、视频应用产品及系统解决方案供应商。公司率先在业内推出100G数据中心核心交换机和25G/100G数据中心解决方案。软件方面,公司深度参与开源操作系统项目的研发,是SDN 2.0STRATUM 联盟的首批成员,并积极参与ONF 组织及ONOS和 SONiC等项目,稳固在数据中心交换机领域的竞争优势。#5月财经新势力#

100G数据中心交换机RG-S620:

资料来源:星网锐捷官网

近年来,随着云数据中心飞速发展带动云网络,为交换设备引入了空前的技术挑战。中美IDC产业大型化、集中化发展趋势一致,上游交换机设备需求差异甚微,行业发展路径殊途同归。能否抢占头部云计算厂商高市占率但数量有限的交换机需求,成为未来交换机厂商竞争的焦点。

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