随着AI、自动化和数字化转型的加速，以太网技术在网络领域的应用和发展也变得更加突出。同时，以太网技术与AI、自动化技术的结合也成为了行业的热点，各方力量共同推动着以太网技术的创新和发展。以太网有可能成为今明两年AI行业发展的关键驱动力。

以太网是一种广泛应用的计算机局域网技术，它通过高速数据传输和成熟的TCP/IP协议，实现了设备间的快速、稳定通信。预计到2025年，工业以太网市场规模将突破100亿美元，显示出其作为工业自动化和数字化转型关键技术的巨大潜力。

以太网设备框架:

AI时代的到来催生数据中心的新一轮变革，在智能计算中心的加速建设中，交换机的重要性日益凸显。以太网和IB网络是两种不同的组网方式，它们在成本、兼容性和性能等方面有所不同。

• 成本：以太网的成本较低，因为它使用标准化的设备、线缆和接口卡，市场上有众多供应商和产品可选择。而IB网络的成本相对较高，因为它使用专用的设备、线缆和接口卡，市场上供应商和产品较少。

• 兼容性和性能：在兼容性方面，以太网相对较好，因为它是一种广泛应用的网络技术，可以与各种设备和系统兼容。但是，以太网的性能相对较差，受到交换机或路由器等设备性能的限制，无法达到极致的性能要求。

因为以太网传输速度快、性能好，被英伟达收购后大量应用于云厂商的数据中心。反观以太网，因为速度慢，数据丢失等问题，一直未能服务于AI数据中心。因此，市场一度认为，AI领域唯有以太网。

交换机为代表的组网设备是AI算力硬件的重要组成部分。在组网路线的选择上，目前，英伟达主导的IB方案在AI连接领域拔得头筹，其与以太网方案各有优势。

IB性能更优秀，具备高带宽、低时延、高可靠性和高可扩展性等优点，但溢价较高，用户往往需要付出更多的隐形组网成本，相同预算下，采购到的显卡，光模块、交换机硬件数量就会较少。

以太网作为过去数十年使用最广泛的通信协议，其受众群体众多，用户接受程度高，且采用通用网络设备，成本更低，兼容性强，但因为过去在高性能AI计算场景使用较少，且供应商分散，导致AI发展初期，以太网的综合效果相较于封闭的英伟达方案有所欠缺。

当下，算力基建成本过高是AI发展的一大痛点，随着AIGC发展进程加快，对集群能力和算力的需求更为庞大，以太网的成本优势逐渐明显。那么以太网未来是否会取代IB？以太网和IB未来该走向何方？

我们美股投资网认为：

IB和以太网将在各自领域中发挥重要作用，而非互相取代。IB将继续作为高密度训练集群的首选，而以太网更适合支持超大节点数的公有云架构和用户负载均衡。随着AI推理需求的增长，以太网将在多节点显卡和公有云中发挥关键作用，成为推理侧的优选网络架构。

英伟达凭借GPU的高迭代效率，IB网络将在相当长时间内占据重要市场份额。短期内，以太网的优势在于市场需求、成本和商业竞争等因素。无论选择哪种通信协议，底层交换芯片和设备都将从中受益。

以太网交换机市场细分

根据类型，市场可以细分为模块化以太网交换机和固定配置以太网交换机。

根据应用，市场可分为消费电子、工业和其他。

到2028年以太网发展趋势

市场动态：爆炸式增长

未来展望：加速扩张

市场增长的催化剂：工业机器

工业机器人应用的增长推动了单对以太网市场的扩张。

创新产品开发：重新定义竞争

公司专注于开发突破性的产品以保持市场领先地位。

2021 年全球以太网交换机市场规模为 491.4367 亿美元，预计到 2032 年市场规模将达到 1946.9539 亿美元，预测期内复合年增长率为 13.33%。

1.芯片巨头博通（AVGO)

博通是苹果以及其他大型科技公司的重要芯片供应商之一，同时也是全球大型AI数据中心以太网交换机芯片以及ASIC定制化芯片的供应商。其主要产品有以太网交换芯片、数据包处理器、ASCI等。

在2024财年Q2博通实现营收125亿美元，超过预期值121亿美元，并将其网络业务的全年增长预期从30%上调至35%。主要受到超大规模运营商对AI网络的强劲需求推动，销售的交换芯片数量翻倍，尤其是TH-5和Jericho 3。预计全年网络收入将同比增长40%，高于先前的35%以上的指引。

更令人意外的是，AVGO认为AI网络与GPU的配比关系在25%-30%。随着AI数据中心集群的不断部署，AVGO的收入组合已经转向了越来越高的网络比例。2024财年Q2，网络收入占半导体营收的53%。从数据中心的部署情况来看，AI网络的需求大约占GPU价值的25%左右，甚至达到30%，主要包括DSP、激光器、二极管和光模块等。

AVGO预计明年开始所有超大规模的 GPU 集群都将基于以太网部署，建议持续关注以太网在 AI 领域的渗透率提升。

另外，AVGO的 AI 收入中网络部分的占比不断提升。根据AVGO，目前全球部署的 8 个最大的 AI 集群中有 7 个使用博通的以太网解决方案，预计明年开始所有超大规模的 GPU 集群都将基于以太网部署。此前，英伟达也推出了其 Spectrum-X 以太网解决方案，将与博通竞争高速以太网市场。我们认为各头部厂商对以太网产品的重点布局有望持续推进以太网在 AI 市场的渗透率提升，建议重点关注以太网上下游产业链变化。

除Cerebras Systems外，以下七个AI集群使用了博通的以太网解决方案：

市场分析者观点：

美银认为，AVGO后续仍有进一步上行的空间，上调其目标价至2000美元，较当前水平还能上涨约19%。另外，AVGO和英伟达一样都是AI领域的最佳选择，AVGO很有可能成为美国股市万亿美元俱乐部的下一个成员，以太网络被视作其重要的增长动力。

美银表示，AI集群（由多个服务器和计算节点组成的网络）正在快速增长，对高性能以太网网络设备的需求激增，AVGO生产和销售高性能以太网网络设备将成为推动其营收的重要一环。

随着英伟达、AVGO在以太网方面的推进，市场对AI基建的关注点也逐渐集中到了网络通信端。目前，华尔街对AVGO的看好情绪不断升温，预期其有可能成为下一个市值超过万亿美元的AI受益者。

2.交换机龙头：Arista（ANET）

早在今年四月，我们就在文章“不为人知的，要翻几倍的主角”中对Arista进行过分析。当时ANET以其卓越的财务表现、技术领先和全球化战略，成功地在网络设备市场占据了重要地位。特别是在数字化转型和AI技术发展的推动下，ANET凭借其在以太网和AI网络领域的创新，以及与英伟达等关键合作伙伴的协作，为中小企业乃至大型企业提供了高性价比的网络解决方案。

关于ANET这只股，我们在今年2024年必买的十只股中就提到过Arista，当时股价233.16美元，在2024年3月，其股价攀升至307.74美元，而截止到今年6月19日，股价更是飙升至340.75美元。ANET的股价表现无疑证明了其卓越的商业模式和战略眼光，ANET或将在未来持续引领市场潮流。

2024年6月，英伟达宣布将斥资千亿美元打造Spectrum以太网平台，并给鸿海（富士康）下了千亿美元的订单。这一举措显示出以太网技术在大型科技公司中的战略地位正在不断提升。

黄仁勋在ComputerX 2024大会正式展示了Spectrum-X平台的创新。Spectrum-X系列组网规模每年都将有一个数量级的提升。从2024年到2026年，英伟达计划每年更新一代交换机产品线和配套网卡，网卡速率每年翻番。

Spectrum-X是世界上首个专为AI工作负载打造的以太网架构，相比传统以太网，它能够将生成式AI网络性能提高1.6倍。该平台整合了Nvidia Spectrum X以太网交换机和Nvidia BlueField-3超级网卡，以解决传统以太网在AI应用中的瓶颈。

Spectrum-X架构集成了先进的网络级远程直接内存访问（RDMA）和增强的拥塞控制功能，显著提高性能并避免热点问题。自适应路由和噪声隔离技术进一步优化了以太网的数据传输效率和可靠性。预计Spectrum-X将在一年内成为数十亿美元的产品线，推动英伟达在以太网市场的进一步扩展。

同时，英伟达还发布了全新的路线图，计划在2026年推出NVSwitch 6芯片（采用3.6TB/秒端口）、ConnectX-9（端口运行速率为1.6 Tb/s）和X1600 IB/以太网交换芯片。英伟达将推广Spectrum以太网解决方案，旨在缩小以太网和IB之间的性能差距，预计到2026年将采用1.6T网卡。

花旗报告指出，英伟达和ANET都将在2024年底或2025年初拥有端到端的800G解决方案。

花旗进一步表示，英伟达和ANET在1.6T产品（基于102.4T芯片）的路线图上可能也是一致的，AVGO下一代以太网芯片Tomahawk 6推出时间将影响英伟达和ANET相关产品的上市时间。

如果Tomahawk 6的生产时间符合预期，那么基于Tomahawk 6的交换机可能会在2025年末或2026年初量产。这表明与英伟达的1.6T以太网产品（Spectrum-X1600）相比，ANET基于AVGO的1.6T交换机可能会稍早或同时推出，英伟达的产品预计在2026年初部署.

英伟达进军以太网不仅是对AI网络侧巨大需求的进一步确认，还将推动以太网进入全新的速率更新周期。这一举措表明，英伟达致力于满足AI网络日益增长的需求，并在未来的技术竞争中保持领先地位。

英伟达正遭遇新兴势力强劲挑战

市场竞争新对手

随着AMD、英特尔和博通等科技巨头的积极布局，英伟达正面临前所未有的市场竞争挑战。AMD凭借其强大的CPU和GPU设计能力，早已在AI加速卡领域占有一席之地，而英特尔，作为x86架构的开创者，如今也深入AI加速卡市场，其产品不仅在性能参数上与英伟达相匹敌，更在定位和售价上展开了激烈的竞争。

这些挑战使得英伟达的最大依仗——GPU业务，正受到AMD、英特尔和博通等公司的围剿。尽管英伟达拥有高达3万亿美元的市场估值，但面对如此激烈的市场竞争，其压力可想而知。

此外，英伟达还面临来自其客户群体的另一种压力。随着博通和Marvell（美满科技，MRVL）等公司的合作，英伟达的客户开始转向自研定制芯片，这些芯片在性能、成本和效率方面更具优势，逐渐取代传统的通用AI加速卡。这一趋势无疑给英伟达带来了更大的市场压力，要求其不仅要面对来自直接竞争对手的挑战，还要应对其客户转向自研芯片的风险。

市场转型挑战

业界原先广泛采用英伟达配套的InfiniBand网络方案以支持AI和机器学习技术的大规模部署，原因在于它是那时候最成熟的支持大规模部署的网络技术。然而，InfiniBand作为英伟达独家产品，其高昂成本限制了其普及。

相较之下，基于以太网的集群方案成本仅为InfiniBand的10%或更低，尽管性能稍逊，但凭借价格优势仍吸引了一部分用户。当前，高性能网络市场主要由InfiniBand和高速以太网竞争，财力雄厚者多选择InfiniBand，而性价比考虑者则偏好高速以太网。

但市场格局也会产生变化，大型企业也在寻求更经济的网络方案。2023年7月成立的超级以太网联盟正致力于开发超以太网传输（UET）协议，以更好地满足AI和HPC工作负载需求。这一联盟正逐步解决以太网在AI工作负载中的问题，推动其在HPC中的广泛应用，为以太网网络公司提供了挑战InfiniBand的契机.

ANET首席执行官Jayshree Ullal指出，英伟达将GPUs与InfiniBand简单捆绑销售是该技术成功的关键原因，换句话说，InfiniBand受欢迎的部分原因是因为它与英伟达的GPU一起销售，但这现在GPU的积压订单减少了，使用InfiniBand的动机可能也会减少，这对Arista以及另一家以太网网络公司博通来说是个好消息，而对英伟达来说是一个巨大挑战.