01 

交换机行业概览

交换机是算力产业链上游实现网络互联的关键设备，通过电/光信号转发实现算力设施多设备间高效通信。

根据技术架构、传输速率及端口类型等多个维度进行分类。

技术架构分类：太网交换机市场占比超90%，基于IEEE 802.3标准，支持从10Mbps到1.6Tbps的速率。传输介质包括铜缆（RJ45）或光纤（SFP/QSFP），主要用在局域网（LAN）、数据中心等通用场景。

应用场景分类：主要分为企业级交换机、数据中心交换机、工业交换机以及电信级交换机。

从2016年起至今，交换机容量经历了从6.4T到102.4T的巨大飞跃，驱动因素包括端口速率升级（如400G/800G普及）、架构优化（Spine-Leaf扁平化设计）以及技术革新（如CPO共封装光学）。此外，工艺技术从16nm向3nm演进，进一步增强了数据传输效率。

交换机在算力产业链中图示：

交换机产业链上游：核心元器件与材料

以太网交换芯片：决定交换机性能的关键，占成本约45%。海外博通（StrataXGS系列主导高端市场）、美满电子等是主要参与厂商。博通于6月初发布自家最新的Tomahawk6 102.4T数据中心交换芯片，在前代芯片基础上再次完成容量翻倍。国内盛科通信在商用以太网交换芯片国内排名第一，全球第四，800G芯片小批量交付，51.2Tbps国产芯片打破垄断，市场份额突破8%。

光模块：光电转换核心组件，占成本30%。光模块产业链全景解析

PCB（印刷电路板）：占成本约15%，高速PCB需求随端口速率提升而增长。算力硬件三大核心赛道解析

其他元器件：CPU/PHY芯片、电源模块、结构件等。

交换机产业链中游：交换机制造与品牌商

全球交换机市场集中度较高。

2024年全球市场前五厂商为思科、Arista、华为、HPE、新华三，市场份额占比69.60%，思科位列第一；中国交换机市场前五厂商份额约为89.7%，华为、新华三（紫光旗下）、锐捷网络、中兴通讯、思科形成高度集中格局。

新华三首款通过工信部进网测试的800G国芯智算交换机，整机搭载国产25.6T高速网络芯片，国产化率超95%，基于100%国产关键芯片与核心元器件。锐捷网络当前数据中心交换机加速交付，连续13季度获得中国200G/400G数据中心交换机市场占有率第一。此前迈普也新发布AI智算灵活插卡式交换机。

交换机代工市场较为分散，近年来呈现整合趋势。

交换机代工模式分为OEM和ODM。

OEM：品牌商提供设计，代工厂仅负责生产，如富士康为思科代工低端交换机。工业富联（鸿海）与英伟达达成NVLink交换机的独家代工合作。

ODM：代工厂参与设计、研发到制造的全流程，ODM合作模式对制造服务商的综合实力要求高，业务合作关系也更加紧密，如菲菱科思为新华三定制800G交换机合作周期长达3-5年。

整体来看，全球交换机代工市场CR5不足40%，共进股份、菲菱科思、环旭电子为前三。

从行业整合信号来看，新华三海宁聚焦高端数据中心交换机生产，其产业园扩产有望带动菲菱科思、共进股份等订单增长。此外，锐捷网络“JDM模式”与智微智能联合开发液冷交换机，研发周期缩短40%，推动代工厂向高附加值环节延伸。

02 

CPO交换机行业概览

CPO交换机是交换机的重要发展趋势，在数据中心和AI算力等高速高带宽场景中，技术优势明显。

CPO交换机：是采用共封装光学技术的数据中心交换机，其核心特点是将光引擎（硅光模块）与交换芯片直接集成在同一基板上。

根据Cisco统计，对比可插拔方案，CPO方案能够使得ASIC连接至可插拔光模块所需的功耗最多可降低50%，可使51.2T交换机总功耗降低高达25%-30%。

CPO 交换机方案有 A/B/C 型三个发展阶段：

资料来源：讯石光通讯

CPO交换机结构：包含多个关键组件，主要由交换芯片ASIC、OE光引擎（含PIC）、ELS外置光源、柔性光背板、MPO连接器等部件组成，芯片之间采用多平面技术。

以英伟达CPO为例，即每一根交换机外面的光纤从MPO口进来之后，会用光纤分纤盒(shufflebox)将其信号拆分成四路并分别连接到四个不同的交换机芯片上，从而将信源切割成最小单元，最终在CX8网卡端进行数据汇聚。允许多个独立平面同时运行，而Shufflebox起到关键的信号分配和处理作用。

交换芯片ASIC：作为数据交换和路由的核心，处理高速数据包转发、流量管理等功能。博通ToTomahawk6芯片已交付，支持CPO封装，客户包括Meta、微软；英伟达Quantum-XPhotonics采用定制ASIC，首用于自有AI集群。

OE光引擎（含PIC）：将电信号转换为光信号，集成激光器、调制器、探测器等光子器件。天孚通信硅光引擎将良率提升；博创科技与Marvell合作开发800GAEC铜缆，子公司长芯盛专注MPO/AOC业务。

ELS外置激光光源：系统重要组成部分，负责提供稳定的光信号源，通过外置设计降低CPO内部热耦合，提升散热效率。华工正源发布ELSFP外置光源模块8路出光通道模块已通过英特尔认证，用于至强（Xeon）可扩展处理器的光互联，支撑CPU-CPU直连带宽达800Gbps；源杰科技CW光源通过分支比优化降低激光器用量。

保偏光纤组件：稳定光信号偏振态，保证了光信号在传输过程中的稳定性和准确性。中际旭创800G/1.6T光模块采用PMF方案；长飞光纤保偏光纤产品进入大厂供应链。

MPO连接器/适配器：用于确保不同模块之间的物理连接和信号传递的稳定性，实现高密度光纤并行连接，支持40G/100G/400G/800G传输速率。太辰光作为全球最大光密集连接产品制造商，保偏MPO产品小批量出货；致尚科技子公司福可喜玛为全球第三大MT插芯供应商（前两名为USConec、Senko）。

柔性光背板：为内部组件提供了灵活的布线方案，增强了系统的可靠性和可维护性。菲菱科思与新华三合作开发柔性光背板，支持800GCPO交换机扩产，菲菱科思负责光背板设计、PI薄膜采购及激光钻孔加工，新华三提供CPO芯片封装测试数据；共进股份代工新华三CPO交换机，以及参与光背板与交换芯片的电磁兼容（EMC）设计。

03 

CPO交换机竞争格局

当前全球CPO交换机竞争格局呈现国际巨头主导高端技术，以及国内企业加速追赶的态势。

从行业壁垒来看，CPO涉及芯片、光学和封装技术的深度融合，研发周期长，中小企业难以切入。

博通：2021年初公布CPO以太网交换机时间表，2024年3月交付Bailly交换机业界首款51.2TbpsCPO以太网交换机，采用8个6.4Tbps光学引擎与Tomahawk 5芯片集成。Tomahawk芯片架构与CPO封装专利，形成从芯片到光引擎的全链条控制。此外，与Meta、微软等云服务商深度绑定，提供定制化解决方案，巩固超大规模数据中心市场地位。

博通 CPO 交换机零部件拆解：

资料来源：STH，博通

英伟达：推出Quantum-XPhotonics（InfiniBand）和Spectrum-X Photonics（Ethernet）两大CPO方案，支持800G/1.6T端口，已应用于自有AI集群（如DGX H100超算中心）。通过与台积电、Lumentum等合作，构建从芯片设计到光模块封装的完整供应链，并主导CPO技术标准化进程。

博通主要采用垂直整合模式自研芯片 自产光引擎，供应商较少；而英伟达采用开放生态模式，依赖台积电等多家供应商，形成“芯片 封装 光模块”协同体系。

此外，英特尔推出了业界首款全集成光学I/O芯片（Chiplet），与CPU共同封装；Marvell在整合CPO技术的定制AI加速器上取得突破；AyarLabs、Lightmatter、Celestial AI等创业公司些活跃推进CPO技术。

国内华为在CPO领域进行了全产业链布局，从硅光芯片（麒麟系列）到CPO交换机（CloudEngine系列）全面覆盖。

新华三推出全球首款单芯片800GCPO硅光交换机（H3CS9827系列），51.2T带宽，64个800G端口，功耗降低30%，支持3.2万台AIGC节点无阻塞传输，已应用于阿里云和腾讯云。

当前CPO交换机市场呈现双雄争霸 国内突围格局。

美国大模型市场已进入CPO 交换时代，同时下一代OSC全光网络交换机已处于大规模商用前夕。CPO正向更高速度、更低功耗和小型化发展，未来技术迭代如3.2T端口和供应链自主化有望成为竞争的焦点。

根据IDC发布的2025年一季度全球以太网交换机行业跟踪报告，1Q25全球以太网交换机收入达到117亿美元，同比增长32.3%，其中数据中心交换机收入同比增长54.7%，高速数据中心交换机（200G/400G）收入同比增长189.7%。

受益于海内外云厂商资本开支增长，交换机作为数据互联的关键设备，有望在AI数据中心强劲需求推动下迎来机遇。