随着大模型向万亿参数MoE(混合专家)架构演进,单机8卡在内存、通信与功耗上同时面临约束,超节点将AI算力的最小部署单元扩展至64卡以上的机柜级Scale-up域。与传统集群相比,超节点在Scale-out网络之外新增了一张Scale-up网络,我们认为,域规模扩大带来的增量中交换环节受益较为直接,交换芯片与交换机的用量与价值量有望随之提升。国内交换机市场主要由本土厂商占据,交换芯片仍以海外厂商供应为主,域内交换随整柜设计交付,服务器整机、交换芯片与交换机三个环节形成配套。
▍必要性与经济性:万亿参数MoE受三重约束,更大的Scale-up域可提升吞吐、降低成本。
Kimi K3总参数达到2.8万亿,FP16权重约5.6TB,而8张144GB加速卡的单机显存合计约1.15TB,Kimi官方推荐部署在64卡以上的超节点。HGX B200跨出8卡NVLink域后每GPU单向带宽由900GB/s降至约50GB/s,GB300 NVL72单柜功率最高约142kW。根据SemiAnalysis InferenceX实测,GB200 NVL72运行DeepSeek R1时,单卡吞吐在125 tokens/s/user处可达8卡HGX B200的4.39倍,计入约13%的TCO溢价后单位token成本下降约74%,优势主要集中在75至200 tokens/s/user的中等交互度区间,极高交互度下单机方案可能重新占优。根据SemiAnalysis InferenceX的测试,这一优势主要来自更大的Scale-up域使解码阶段的专家并行由EP8扩展至EP32。
▍网络重构:超节点新增Scale-up网络,交换芯片配比有望随域规模扩大而提升。
张量并行与专家并行通信频率高、对时延敏感,普遍在Scale-up域内完成。以英伟达为例,NVLink 5单卡双向带宽达1.8TB/s,而Scale-out侧400G至800G网口折合约50至100GB/s。计算域正由单柜走向跨柜,英伟达Rubin Ultra NVL576规划将8个机柜、576颗GPU纳入同一NVLink域,华为计划于2026年四季度上市的Atlas 950 SuperPoD最高支持8,192颗NPU;国内阿里云真武M890的64卡实例已承载Kimi K3与Qwen3.8-Max对外服务。不同拓扑下交换芯片用量差异较大,两层组网所需交换容量约为单层的三倍,单柜一层全互联的GB200 NVL72交换芯片与GPU之比为0.25:1,我们基于华为CloudMatrix 384公开论文 推算,跨柜两层的组网方案中,交换芯片与NPU之比升至约1.17:1。
▍市场空间:Scale-up交换芯片与交换设备同步扩容,国产替代有望自中端容量逐步推进。
我们预测,2026至2028年国内Scale-up交换芯片市场规模分别约为144亿元、723亿元与1,444亿元,对应两年年均复合增速约217%,高于Scale-out交换芯片的约41%;交换设备方面,按交换芯片占交换托盘价值反推,我们测算同期国内非华为Scale-up交换设备市场规模分别约为110亿元、583亿元与1,163亿元,国产第三方商用交换芯片可触达的空间分别约为11亿元、189亿元与529亿元。Scale-up交换芯片的难点主要在单跳时延、内存语义以及与加速卡的联合设计。国产交换芯片25.6T已量产、51.2T仍在推进,与博通102.4T相比约落后两代,而本轮国产超节点所需容量主要落在25.6T至51.2T,与国产厂商当前推进的代际基本匹配,但国产商用芯片在链路层重传、时延与丢包率上与海外主流方案仍约有一代差距。我们认为,Scale-up场景对容量代差的容忍度相对较高,有望成为国产交换芯片较为可行的替代方向。
▍产业进展:服务器、交换芯片与交换机厂商共同发力超节点,国产替代加速推进。
中科曙光发布scaleX640与scaleX40超节点,均采用正交架构;集群侧scaleFabric400交换机已在国家超算互联网郑州核心节点支撑三套万卡级scaleX智算集群上线运行。浪潮信息的元脑SD200基于自研开放总线交换技术实现64路本土GPU芯片高速互连并已商用。工业富联在Vera Rubin平台的参与范围覆盖交换机、计算托盘及中板等关键领域,2026年上半年GPU AI机柜出货量同比增长3.2倍。盛科通信是国内少数可规模化商用的独立第三方以太网交换芯片厂商之一,25.6T产品已实现国内主流客户导入与量产。紫光股份旗下新华三在中国数据中心以太网交换机市场的份额由2024年的25.1%升至2025年的33.1%,UniPoD S80000超节点覆盖32卡至1,024卡配置。锐捷网络也以Switch Tray组件方式在头部互联网公司实现超节点产品的规模交付。
▍风险因素:
AI应用与模型演进不及预期;Scale-up协议收敛慢于预期;超节点整机柜出货与客户导入不及预期;国产交换芯片研发、客户导入及第三方空间不及预期;技术路线与测算假设的不确定性;交换机行业竞争加剧;地缘政治与供应链风险。
▍投资策略:
超节点将最小部署单元扩展至机柜级Scale-up域,我们认为交换环节的用量与价值量有望随域规模扩大而提升。域内交换以交换节点或交换托盘的形态随整柜设计交付,服务器整机、交换芯片与交换机三个环节由此形成配套。服务器整机方面,具备整柜设计与交付能力的厂商有望随超节点整机柜出货受益;交换芯片方面,本轮国产超节点所需的25.6T至51.2T容量与国产厂商当前推进的产品代际基本匹配,独立第三方商用交换芯片厂商有望受益于底层以太网的标准化需求;交换机方面,国内交换机市场主要由本土厂商占据,Switch Tray推动整机和交换机厂商向机架级系统集成延伸,承担更多设计与验证责任的厂商在供应链中的参与程度与价值量有望提升。


VIP复盘网