电子行业深度报告

超节点：AI算力基建核心形态，国内建设全面提速。超节点作为整机柜级一体化紧耦合算力系统，已成为AI大模型训练与超算中心建设的核心基础设施。通过芯片级高速互联、统一液冷供电与集中式管理，超节点方案有效解决了传统服务器集群的带宽、时延与运维瓶颈。当前，全球AI算力架构加速向超节点切换，英伟达GB200NVL72标杆方案落地的同时，国内华为AtlasA3900SuperPoD、阿里磐久、中科曙光 ScaleX640等厂商自研超节点产品密集推出，在集成密度、通信速率、计算能力等多项指标上接近国际一流水平。

Scale Up 主流协议：封闭 NVLink 与开放以太网双轨并行。国际层面：英伟达 NVLink 封闭生态与 AMD/博通以太网开源开放双轨竞争。以 AMD主导的 UALink、博通推出的 SUE为代表基于以太网的开源协议，成为打破 NVLink 垄断的核心力量。国内层面：围绕自主可控、适配国产算力生态形成三条技术路线：自主可控专用系统总线（华为灵衢、海光 HSL）、以太网优化（字节跳动 EthLink、腾讯 Eth-X）与开放基础设施架构（中国移动 OISA）。

投资建议：重点推荐盛科通信、海光信息，建议关注中兴通讯、澜起科技、万通发展（数渡科技）等。

风险提示：AI应用进展不及预期，技术发展不及预期，市场竞争风险。

超节点系列报告一：国产超节点方案量产元年，看好以太网成为主流技术路径

增持（维持）

投资要点

以太网：Scale Up协议的未来主流，生态与技术双轮驱动。以太网凭借开放生态、低成本、多厂商兼容的核心优势，正加速成为AI算力Scale Up的主流互联协议。（1）开放生态重构Scale Up竞争格局，以太网成破局NVLink垄断最优解。在Scale Up互联领域，英伟达NVLink凭借封闭生态长期构建技术壁垒，但随着AI集群向万卡级规模化演进，封闭垄断的弊端持续凸显。以太网依托全产业链开放生态，正成为打破垄断的核心路径。（2）技术策略补足延迟短板，以太网突破Scale Up性能瓶颈。以太网原生存在协议层过多、通信低效导致的延迟劣势，但在网计算和计算与通信已形成有效解决方案。

Switch芯片国产替代玩家有哪些？独立交换芯片厂商方面，国内玩家主要有盛科通信、数渡科技和澜起科技，整体格局为盛科通信领跑， 25.6T交换芯片已量产并导入主流设备商供应链；数渡科技和澜起科技聚焦PCIe，形成多点突破。大厂自研芯片方面，海光、华为、中兴和新华三等服务器产业链厂商均有布局。其中，华为、中兴和新华三已推出自研交换芯片，并配套自家交换机及超节点方案；海光与华为则通过建设开放生态协议来抢占产业生态制高点。

2026年04月07日

证券分析师 陈海进

执业证书：S0600525020001

chenhj@dwzq.com.cn

证券分析师 李雅文

执业证书：S0600526010002

liyw@dwzq.com.cn

行业走势


相关研究

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《海外算力周跟踪：光互联 CPO&OCS共振，PCB扩产加码迎技术升级新周期》

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内容目录

1. 超节点：国内超节点能力跻身世界一流 ...4

1. 为什么更看好以太网成为 Scale Up 主流协议？ ...6

2.1. Scale Up 领域主流通信协议发展 ...6

2.1.1. GPU-CPU 间直连协议：PCIe、CXL ...6

2.1.2. GPU 多卡间直接通信主流协议：NVLink、以太网 ...6

2.2. 以太网有望成为 Scale Up 领域主流协议 ...8

2.2.1. 开放生态塑造竞争力，延迟短板可被技术策略补齐 ...8

2.2.2. 博通：覆盖多场景以太网产品矩阵，Tomahawk 系列交换机带宽持续跃升 ...10

2.3. PCIe 演进：博通与 AsteraLabs 的互联生态布局 ...10

2.4. 私有协议（英伟达 NVLink）的优劣势 ...12

1. 国产替代玩家梳理 ...13

3.1. 独立交换芯片厂商 ...13

3.2. 大厂自研交换芯片 ...15

1. 投资建议 ...18

1. 风险提示 ...18


图表目录

图 1: 传统集群面临的“三堵墙”问题 ...4

图 2: 超节点发展关键进程 ...5

图 3: PCIe、CXL 技术对比 ...6

图 4: NVLink、UALink、SUE 技术对比 ...7

图 5: UB 使用单一协议栈支持内存访问、消息传递、过程调用、资源管理 ...8

图 6: 博通 Tomahawk Ultra 使用在网计算技术大幅降低时延 ...9

图 7: 计算&通信重叠示意图 ...9

图 8: 博通以太网技术发展历程 ...10

图 9: PCIe 代际演进示意图 ...11

图 10: 博通与 AsteraLabs PCIe 相关业务线梳理 ...12

图 11: 盛科通信主要以太网交换芯片产品系列 ...13

图 12: 盛科通信 2018-2025 营业收入（亿元） ...14

图 13: 数渡科技产品矩阵 ...14

图 14: 海光信息产品矩阵 ...16

图 15: 华为 2025 全联接大会产品路线图 ...17

图 16: 中兴通讯交换芯片与 NP 芯片技术路线图 ...17

图 17: 新华三智擎 660 网络处理芯片结构图 ...18


1. 超节点：国内超节点能力跻身世界一流

超节点是面向大模型训练与推理设计的新一代整机柜级一体化AI算力基础设施，它将数十到数百颗GPU/NPU在物理与逻辑层面深度紧耦合，通过自研高速互联协议、全局统一内存和整机柜级供配电与散热体系，让多机柜、上万颗芯片组成的集群在使用上如同一台巨型超级计算机，是当前高密度AI算力的主流架构形态。

引入超节点是为了解决传统服务器集群在大模型训练中遇到的通信墙、功耗墙、复杂度墙三大瓶颈：传统以太网与PCIe组网时延高、带宽不足，导致万卡集群算力利用率大幅下降；高密度AI芯片功耗飙升，风冷无法满足散热需求；松散堆叠的服务器部署复杂、故障点多、调度效率低，而超节点通过柜内紧耦合、原生液冷、集中供电与统一管理，大幅提升通信效率、降低能耗、简化部署，让万亿参数模型训练成为可能。

图1：传统集群面临的“三堵墙”问题

通信墙

• 传统集群里，各个计算卡之间通过网线互联，延迟高，带宽低

功耗墙

• 超节点中，通过各种互联协议（如NVlink等）实现卡间互联

传统集群中各计算核心分散供电、散热，功耗密度低

• 超节点中，采用集中供电散热。配备专用冷却模块，功耗密度更高

复杂度墙

• 传统集群里，各个计算节点分散配置，规模大，故障定位难

• 超节点中，以机柜或一个计算节点为单元，结构标准，管理统一

数据来源：华为 Atlas A3 900 SuperPoD 白皮书，东吴证券研究所

超节点的技术难点集中在高密集成、高速互联、全局协同、可靠运维四个层面。首先，单机柜上百颗芯片带来极高的供电与散热压力，需要支撑数百千瓦级集中供电与高效液冷方案。其次，柜内TB/s级带宽、百纳秒级时延的紧耦合互联，对自研协议、交换芯片、高速线缆与信号完整性要求极高。同时，全局统一内存与硬件级集合通信需要软硬件深度协同；此外，高密度、高功耗、高复杂度的系统还必须解决漏液、供电冗余、故障定位与快速恢复等工程化难题，才能实现稳定商用。

海外层面，英伟达于2024年率先推出GB200NVL72超节点，实现单机72卡高密度集成，依托NVLink高速互联协议实现节点内极低通信延迟与超高带宽。2025年进一步迭代升级GB300系列超节点，持续提升算力密度与集群扩展能力。凭借集中式供电散热设计与全栈CUDA生态深度协同，成为全球超节点主流标杆方案。

国内层面，2024年11月腾讯联合中国信通院发布ETH-X超节点方案，单机柜支持64颗GPU，并通过以太网的RoCE协议实现机柜内互联；2025年7月华为推出


Atlas A3 900 SuperPod，最大支持384颗昇腾910NPU与自研LQC协议，9月阿里发布磐久AL128超节点，以128-144卡高密配置、自研ALink协议实现Pb/s级带宽。2025年11月，中科曙光ScaleX640以640卡规模刷新纪录，百度天池系列覆盖 32-512卡多规格并搭载自研互联协议，字节跳动大禹超节点以64-128卡配置、自研 EthLink协议实现标准化部署。2026年3月，中科曙光推出ScaleX40，华为推出Atlas A3950 SuperPod等超节点方案，分别以40卡无线缆架构、8192颗昇腾950NPU的万卡级规模，推动国产超节点向更高算力、更大集群全面升级。

图2：超节点发展关键进程


数据来源：晟腾计算官网，英伟达NV72官网，阿里云博客，中科曙光官网，2025中国智算中心全栈技术大会，中关村论坛年会，2025百度世界大会，东吴证券研究所


2. 为什么更看好以太网成为 Scale Up 主流协议？

2.1. Scale Up领域主流通信协议发展

2.1.1. GPU-CPU间直连协议：PCIe、CXL

早期CPU与GPU互联以PCIe为通用基础、CXL为内存一致性补充方案。二者依托成熟生态与技术演进，支撑了通用计算与中小规模多GPU系统的算力协同。两类协议虽满足基础互联需求，在大规模AI算力场景下存在性能与架构适配瓶颈。

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是通用型外设组件互连扩展标准。自英特尔于2001年提出，凭借长期迭代形成的成熟生态、良好的软硬件兼容性以及相对可控的部署成本，长期占据CPU-GPU及各类外设互联的主流地位，是服务器与加速卡互联的基础标配。但其树状拓扑结构决定了GPU之间无法直接进行高效P2P通信，跨GPU数据交互必须经过CPU或PCIe交换机中转，带来额外延迟与CPU资源占用。同时，PCIe带宽与GPU本地HBM内存带宽存在量级差距，且协议本身不支持硬件级内存一致性，在多卡大规模扩展场景下效率明显受限。

CXL（Compute Express Link）是基于PCIe的缓存一致性互联协议。通过新增缓存一致性与内存语义协议，实现CPU与GPU之间的内存共享与池化扩展能力，有效弥补了PCIe在异构内存协同方面的短板，为内存扩容与资源解耦提供了可行路径。但CXL整体性能仍受PCIe物理层带宽与延迟约束，实际访问效率存在明确上限；其核心优化方向集中在CPU-GPU内存访问，对GPU之间直接数据传输的提升作用有限，同时生态成熟度与大规模部署能力仍处于持续完善阶段。

图3：PCIe、CXL技术对比

特性

PCIe

CXL

技术定位

通用外设/设备互连

新兴计算-内存一致性互连

语义

I/O语义

内存语义

带宽

高

高

延迟

数百ns

数百ns

协议开销

低

中

可扩展性

有限

高

拓扑灵活性

中等

高

生态系统成熟度

高

发展中

典型使用场景

小规模多GPU系统、通用计算

解耦内存架构、GPU内存扩展与共享

数据来源：宋晓勇等《扩展网络中节点内GPU互联调查：挑战、现状、见解及未来方向》，东吴证券研究所

2.1.2. GPU多卡间直接通信主流协议：NVLink、以太网

国际层面：英伟达NVLink封闭生态与AMD/博通以太网开源开放双轨竞争。

(1) 英伟达依托NVLink构建技术壁垒。新一代NVLink5交换机实现14.4TB/s无阻塞交换容量，单Pod可支持最多576个GPU互联；2025年5月推出的NVLink融合


开放方案进一步将单端口带宽提升至900GB/s，尝试兼容第三方定制CPU/GPU，但底层技术的封闭性仍限制了多厂商GPU的深度协同。

(2) 以AMD主导的UALink、博通推出的SUE为代表基于以太网的开源协议，成为打破NVLink垄断的核心力量。UALink基于Infinity Fabric技术架构，2025年4月发布的1.0版本单通道速率达200GT/s，单Pod可支持1024个GPU互联，原生支持内存/显存共享与Switch组网，从架构层面实现多厂商GPU的协同适配，主打开源开放、多厂商兼容；博通SUE则深度绑定以太网技术生态，2025年6月更新的规范支持1/2/4端口灵活配置，可适配全交换、网状拓扑等大规模组网场景，通过将GPU专有事务封装在以太网帧内复用现有协议逻辑，大幅降低部署成本，其与UALink协议层高度相似，但SUE更侧重现有以太网基础设施的兼容复用，部署门槛更低，适合大规模组网落地。

图4：NVLink、UALink、SUE技术对比

技术指标

NVLINK5

UALINK

SUE

物理层

自研高速SerDes

基于以太网SerDes

完全兼容标准以太网SerDes

数据链路层

封装为小尺寸帧(含帧头、有效载荷、CRC校验)，支持链路层重试(Link Layer Retry,LLR)

封装64B事务为640B数据帧，添加CRC校验

保留以太网MAC层，新增10BAI转发包头

传输层

事务层(支持内存读写、原子操作、消息传递等GPU协作所需的操作)协议层(支持NVSHMEM分布式共享内存)

事务层(压缩寻址，直接内存操作)和协议层(内存语义逻辑)

简化协议栈，直接处理内存语义通信，避免IP/UDP层开销

单向带宽

900GB/s

640GB/s

单通道200Gbit/s，四通道800Gbit/s

链路数量

每GPU18条链路

x1,x2,x4

x1,x2,x4

互连规模

单Pod支持最多576个加速器

单Pod支持最多1024个加速器

单Pod支持512个加速器，扩展至1024个加速器

显存共享支持

完整支持，实现GPU间显存直接访问

完整支持，实现GPU间显存直接访问

不直接支持，通过集体操作卸载优化通信效率

生态兼容性

需专用交换机，不兼容PCIe/CXL等服务器协议

需专用交换机，兼容PCIe/CXL等服务器协议

完全兼容标准以太网设备和工具链

数据来源：张乾等《超节点关键技术与产业发展态势研究》，东吴证券研究所

国内层面：围绕自主可控、适配国产算力生态形成三条技术路线：自主可控专用系统总线（华为灵衢、海光HSL）、以太网优化与开放基础设施架构。

(1) 华为灵衢（UnifiedBus，UB）：于2019年开始研究，随后发布灵衢1.0商用验证，于2025年9月发布并开放灵衢2.0技术规范。UB协议栈由物理层、数据链路层、网络层、传输层、事务层、功能层以及UMMU、UBFM组成。单Lane速率达118Gbps，支持TB/s级带宽互联；物理层线性直驱光技术实现<10ns端口时延，链路层Flit传输优化时延与转发效率，整体达百ns~us级低时延。平等协同实现超节点全组件互联，无需CPU中转；支持多级UBSwitch扩展及UBoE与以太网融合组网，适配超大规模集群扩张需求。


图5：UB使用单一协议栈支持内存访问、消息传递、过程调用、资源管理


数据来源：华为《基于灵衢的超节点参考架构白皮书》，东吴证券研究所

(2) 海光HSL（High-performance Scalable Link）：于2025年9月推出，12月发布1.0规范。HSL协议涵盖完整总线协议栈、IP参考设计及指令集，海光已联合10余家厂商共建生态：全层级互联覆盖芯片、板卡、服务器等任意层级，支持全局地址空间与缓存一致性，降低编程复杂度，助力CPU与AI芯片“紧耦合”互联，加速国产算力集群建设。当前起步速率112G，后续将升级至240G，带宽较32GPCIe提升8倍，时延较PCIe降低约一半。

(3) 以太网技术路线以字节跳动EthLink、腾讯Eth-X为代表。Eth Link具备完整拓扑感知能力，覆盖服务器内及跨服务器GPU互联场景，单协议支持1-4个以太网接口，可通过低时延以太网交换实现最大1024个GPU节点的Scale Up组网，主打全场景拓扑覆盖、大规模组网能力；Eth-X则针对GPU-Switch互通、GPU-GPU访存两类核心需求分层设计，GPU-GPU侧支持直接拷贝、DMA、统一编址等语义，GPU-Switch侧基于以太网交换融合DMA、ETH、MEM能力，满足多层级传输需求，主打分层适配、多场景传输优化。

(4) 开放基础设施架构路线即中国移动研究院研发的OISA协议。定义物理层、数据链路层、事务层标准，具备统一报文格式、多语义融合、多层次流控等特性，通过两套报文格式适配不同应用场景，实现性能与资源利用率的协同优化，但当前与CXL标准的兼容性仍有提升空间。

2.2. 以太网有望成为 Scale Up 领域主流协议

2.2.1. 开放生态塑造竞争力，延迟短板可被技术策略补齐

开放生态重构 Scale Up竞争格局，以太网成破局NVLink垄断最优解。在Scale Up互联领域，英伟达NVLink凭借封闭生态长期构建技术壁垒，但随着AI集群向万卡级规模化演进，封闭垄断的弊端持续凸显。以太网依托全产业链开放生态，正成为打破垄断的核心路径。（1）英伟达亦加入产业协同：自2023年超以太网联盟（Ultra Ethernet Consortium，UEC）成立，而后在2025年OCP全球峰会上，英伟达也加入与AMD、英


特尔、博通等巨头的合作，联合成立ESUN联盟（Ethernet for Scale-Up Networking），推动以太网适配 Scale Up需求，打破NVLink单一生态绑定；（2）生态兼容规避供应商锁定风险，降低部署成本：以太网兼容现有数据中心基础设施，适配多厂商XPU设备协同，规避供应商锁定风险；同时兼容性减少定制成本，比如博通推出的SUE（Scale Up Ethernet）框架完全兼容现有以太网交换机、光纤铜线、运维平台等基础设施，无需采购定制化专用芯片与设备，大幅降低部署成本。

技术策略补足延迟短板，以太网突破 Scale Up性能瓶颈。以太网原生存在协议层过多、通信低效导致的延迟劣势，但在网计算与计算与通信重叠两大技术策略，已形成有效解决方案。（1）在网计算（In-Network Computing）：通过将部分计算任务卸载至网络设备（交换机、智能网卡）内部执行，替代传统主机端处理逻辑，减少数据往返主机的开销。博通 Tomahawk Ultra 交换机引入 In-Network Collectives（INC）能力，减少 All-Reduce 等通信量，将博通 Tomahawk5/Tomahawk6 以太网交换机时延从 600ns/800ns优化至 250ns级别，接近博通 PEX89000系列 PCIe5.0交换机115ns的低时延水平，提升集群整体计算效率。（2）计算与通信重叠（Computation-Communication Overlap）：通过调度优化实现计算与通信任务并行执行，打破“计算-通信-计算”的串行流程，避免 CPU/GPU空闲等待。可与在网计算形成互补，进一步优化时延表现。

图6：博通 Tomahawk Ultra 使用在网计算技术大幅降低时延

博通TH5 TH6 TH Ultra（以太网）的时延 ≥ 250ns

Dimension

Tomahawk 5

Tomahawk 6

Tomahawk Ultra

Primary Focus

High Throughput

Massive Scale

Ultra-Low Latency

Process Node

5 nm

3 nm

5 nm

Bandwidth

51.2 Tbps

102.4 Tbps

51.2 Tbps

Latency

~600ns

~800ns

250ns

Packet Rate

38 Bpps

76 Bpps

77 Bpps

Ports Speed

800G/400G/200G

1.6T/800G/400G/200G

800G/400G/200G

Lossless Mechanisms

End-to-end congestion control, adaptive routing, GLB

End-to-end congestion control, cognitive routing 2.0, GLB

LLR, CBFC, INC, Topology-aware routing

Topology Support

Clos, torus, Dragonfly, Dragonfly+, Megafly

Clos, scale-up, rail-optimized, rail-only, torus

HPC-focused: Mesh, Torus, Dragonfly

Use Case

Classic AI Scale-Out

Next-Gen Scale-Out & Scale-Up

HPC & AI Scale-Up

Downward Compatibility

/

Tomahawk 5 software ecosystem compatible

100% pin-compatible with Tomahawk 5

Description

Lanes

Ports

Latency (ns)

Serial HPC

NT Ports

PEX89144 Switch

144

72

115

√

8

PEX89104 Switch

104

52

115

√

8

PEX89088 Switch

88

44

115

√

8

PEX89072 Switch

72

36

115

√

8

PEX89048 Switch

48

48

115

√

4

PEX89032 Switch

32

32

115

√

4

PEX89024 Switch

24

24

115

√

4

数据来源：FS官网，博通官网，NETWORKWORLD，东吴证券研究所注：右表通道数（Lanes）、端口数（Ports）单位均是个

图7：计算&通信重叠示意图


数据来源：Yuntian Zheng&Jianping Wu《Towards Efficient HPC: Exploring Overlap Strategies Using MPI Non-Blocking Communication》，东吴证券研究所


2.2.2. 博通：覆盖多场景以太网产品矩阵，Tomahawk系列交换机带宽持续跃升

博通自2007年进军以太网领域，已构建覆盖多场景的以太网产品矩阵，并持续迭代核心产品推动技术向更高带宽演进。其以太网产线涵盖汽车PHY/开关/微控制器、以太网网络适配器、以太网PHY和PoE、以太网交换机及交换结构设备、以太网交换软件、以太网参考设计等，覆盖汽车、数据中心、企业等多元应用场景。Tomahawk系列交换机带宽持续跃升，2016年Tomahawk2达6.4Tbps，2019年Tomahawk4达25.6Tbps， 2022年Tomahawk5推出，2025年Tomahawk6达102.4Tbps；同时2024年博通加入 UALink联盟，2025年推出Scale Up Ethernet（SUE）框架规范，持续布局AI等新兴场景的以太网技术。

图8：博通以太网技术发展历程

年份

以太网相关里程碑事件

2007

展示并行光学以太网技术，具备100Gbps的数据吞吐量

2008

首创推出下一代10Gbps以太网SFP短距离收发器，用于网络设备

2010

制造了世界上第一颗Terabit级(Tbps)以太网交换芯片发布市场首款四通道并行光学QSFP+能够实现多模式40Gbps以太网上行的收发器应用

2012

引入了Vortex齿轮箱系列，包括28纳米CMOS100Gbps以太网/OTN物理接口

2016

首创搭载Tomahawk2(6.4Tbps)以太网交换机的64个100GE端口

2017

推出首款完全合规的TSN以太网交换机

2018

采样Thor，全球首个配备50G PAM-4和PCle4.0的200G以太网控制器

2019

出货了Tomahawk4，业界最高带宽的以太网交换芯片，速度达到25.6Tbps

2022

出货了Tomahawk5交付全球首个50G汽车以太网交换机

2024

交付了业界首个51.2Tbps联合打包光学以太网交换机平台，面向可扩展AI系统加入UALink联盟

2025

推出业界首款800GAI以太网网网卡宣布Tomahawk6，业界首款102.4Tbps以太网交换机，配备同封装光学器件推出Scale-Up Ethernet(SUE)框架规范

数据来源：博通官网，UALink官网，convergedigest，东吴证券研究所

2.3. PCIe演进：博通与AsteraLabs的互联生态布局

PCIe作为计算系统核心I/O互联总线，历经多代技术迭代实现带宽与性能的持续跃升，成为支撑AI算力扩张的关键基础设施。从2003年PCIe1.0（x16双向带宽8GB/s）起，PCIe遵循每三年带宽翻倍的演进规律，通过编码方案、信号调制的持续优化实现性能突破：早期采用非归零调制（NRZ）与8b/10b/128b/130b编码，自PCIe6.0起引入4电平脉冲幅度调制（PAM4）与前向纠错（FEC），在相同频率下实现数据速率翻倍至64GT/s，同时维持传输距离与PCIe5.0相当，PCIe6.0x16双向带宽达256GB/s，后续PCIe7.0/8.0将进一步提升至512/1024GB/s。尽管PCIe是CPU-GPU互联的主流标准，但其树状拓扑、主从（RC）架构为多GPU直连带来带宽瓶颈，在GPU密集型扩展场景中，所有流量必须通过CPU或中央PCIe交换机，会带来不必要的延迟并浪费CPU资源。


图9：PCIe代际演进示意图

Version

Year

Signaling

Encoding

Max Data RatePer Lane(GT/s)

Bidirectional Max Bandwidth(GB/s)

×1

×2

×4

×8

×16

1.0

2003

NRZ

8b/10b

2.5

0.5

1

2

4

8

2.0

2007

5.0

1

2

4

8

16

3.0

2010

128b/130b

8.0

2

4

8

16

32

4.0

2017

16.0

4

8

16

32

64

5.0

2019

32.0

8

16

32

64

128

6.0

2022

PAM-4(FEC)

1b/1b(Flit Mode)

64.0

16

32

64

128

256

7.0

2025

128.0

32

64

128

256

512

8.0

2028(Planned)

256.0

64

128

256

512

1024

数据来源：宋晓勇等《扩展网络中节点内GPU互联调查：挑战、现状、见解及未来方向》，东吴证券研究所

博通：PCIe行业的领导者，已出货10亿端口，围绕PCIe全代际构建全方位产品矩阵，实现全场景覆盖。Gen6层面推出BCM85668、BCM85667等5nm工艺Retimer芯片，支持PCIe6.0与CXL3.1标准；Gen5领域布局BCM85657、BCM85658等Retimer芯片，以及PEX89144、PEX89104等多规格Express Fabric交换芯片，端口数覆盖24至 144Lane，适配不同规模数据中心架构；同时向下覆盖Gen4、Gen3全系列以及早期PCIe产品，如PEX88064、PEX9716、PEX8796等芯片，满足存量市场升级需求。凭借行业领先的功耗控制、信号完整性与软件适配能力，在AI行业，博通产品广泛部署于全球超大规模运营商和系统ODM/OEMs，成为数据中心PCIe基础设施的核心供应商。

AsteraLabs: PCIe Retimer行业的领先者，聚焦AI与云基础设施核心场景，以 PCIe6.0连接产品组合为核心推进规模化部署。2019年，AsteraLabs采用新思科技的 DesignWare IP推出Aries Smart Retimer，标志着业界首款PCIe5.0Retimer诞生。Aries 6系列Retimer作为低功耗重定时方案，典型功耗仅11W，具备36dB稳健信号完整性，同时通过COSMOS诊断遥测技术提供全链路监控，适配高要求AI服务器通道；产品无缝兼容Gen5至Gen6代际架构，可实现3倍传输距离扩展，解决高速信号传输中的信号衰减、干扰问题。


图10：博通与AsteraLabs PCIe相关业务线梳理


数据来源：博通官网、AsteraLabs官网，东吴证券研究所

2.4. 私有协议（英伟达NVLink）的优劣势

NVLink作为英伟达专属私有协议，实现了极致的性能与生态深度融合。它采用点对点直连架构，配合NVSwitch可构建非阻塞全互联拓扑，第五代NVLink单GPU双向带宽达1.8TB/s，远超前代PCIe标准，同时借助SHARP技术在网络中完成数据聚合，大幅降低通信延迟；其支持内存一致性与统一内存池，让多GPU显存可被视作连续资源池，简化编程模型；且深度绑定CUDA生态，经长期调优后能充分释放算力，适配万亿参数模型训练等核心场景。

NVLink存在严重的生态封闭性与高成本问题。它仅适配英伟达自家GPU产品，跨厂商硬件兼容性极差，易导致用户被单一供应商锁定；专用硬件（如NVSwitch）与配套线缆价格高昂，大幅提升大规模部署成本；此外，其闭源特性限制了第三方定制与优化空间，在超大规模集群扩展中，相比开放标准协议的灵活性也稍显不足。


3. 国产替代玩家梳理

3.1. 独立交换芯片厂商

盛科通信：国内以太网交换芯片市场的领先企业，12.8T/25.6T交换芯片已进入客户推广阶段。公司成立于2005年，凭借近20年的研发经验，已经开发出一系列覆盖接入层到核心层的以太网交换产品。其交换芯片产品覆盖100Gbps-25.6Tbps的交换容量以及100M到800G的端口速率，在企业网络、运营商网络、数据中心网络和工业网络等领域得到了广泛应用。如TsingMa.MX系列芯片交换容量为2.4Tbps，支持400G端口速率，具备智能网络可视化技术和确定性网络技术；GoldenGate系列芯片交换容量为1.2Tbps，支持100G端口速率，特有的“灵云”设计为网络虚拟化应用提供了极具竞争力的硬件加速方案。其TsingMa系列芯片在中低端市场具有较强优势；在高端产品上，即数据中心领域，TsingMa.MX系列芯片及GoldenGate系列芯片均已导入国内主流网络设备商并实现规模量产。且TsingMa.MX系列芯片还供货于新华三、锐捷网络和迈普通信，切入了国内主流设备商供应链。根据公司2025年中报，公司面向大规模数据中心和云服务需求，交换容量为12.8Tbps及25.6Tbps的高端旗舰芯片在客户处进入市场推广和逐步应用阶段，该产品支持最大端口速率800G，搭载增强安全互联、增强可视化和可编程等先进特性。

图11：盛科通信主要以太网交换芯片产品系列

交换芯片

型号

图例

交换容量

最大端口速率

应用场景

-

-

-

25.6Tbps

800G

大规模数据中心和云服务

-

-

-

12.8Tbps

800G

大规模数据中心和云服务

TsingMa.MX

CTC8180

centec

TSINGMA.MX

PR0228.038-1E

254F

CTC0346.R001

Made in China

2.4Tbps

400G

企业网和边缘计算

TsingMa

CTC7132

centec

TSINGMA.MX

TB6007.005-1E

254F

CTC5118.R001

Made in China

440Gbps

100G

企业网、边缘计算和IP RAN

TsingMa.AX

CTC2118

centec

TSINGMA.MX

TB6007.005-1E

254F

CTC5118.R001

Made in China

28Gbps

1G

工业接入、SOHO/SMB路由器接口扩展

TsingMa.CX

CTC5118

centec

TSINGMA.CX

TB6007.005-1E

254F

CTC5118.R001

Made in China

180Gbps

10G

企业网、边缘计算和工业网

GoldenGate

CTC8096

CENTEC

GOLDENGATE

CTC8096

1.2Tbps

100G

架顶(ToR)/核心交换机企业网汇聚/核心

GreatBelt

CTC5160

CENTEC

GREATBELT

CTC5160

120Gbps

10G

城域网接入/汇聚PTN/IP RAN企业网接入/汇聚

数据来源：盛科通信官网，盛科通信公司公告，东吴证券研究所


盛科通信持续投入研发资源抢占国产替代空间。营业收入上，在2019-2025年间，营业收入高速增长，从1.92亿元上升至11.51亿元。同时以太网交换芯片业务在总营收中的占比也在不断提升。以太网交换芯片行业具备较高的技术壁垒、客户及应用壁垒和资金壁垒，因此当前行业整体国产程度低，国内参与厂商较少。盛科通信的以太网交换芯片在国内具备先发优势和市场引领地位，为我国数字化网络建设提供了坚实的芯片保障。

图12：盛科通信2018-2025营业收入（亿元）


数据来源：盛科通信官网，盛科通信公司年报，东吴证券研究所

数渡科技：主营业务为集成电路芯片设计，是国内极少数掌握PCIe5.0交换芯片自主设计能力并可实现量产的企业。数渡科技PCIe5.0交换芯片具有高带宽、低延时、高可靠、兼容国际主流竞品、灵活可配置架构设计的特征，并支持互连芯片组网功能，兼容国内外主流的CPU、GPU、DPU、SSD、网卡等芯片和设备，产品性能指标对标市场主流竞品，可实现对主流产品的兼容替代，且具有安全保密保障功能，填补了国内市场的空白。数渡科技产品支持片间组网功能，可实现GPU之间直接通信、协同工作，并支持构建大资源池和高可用集群，是国内构建自主超节点的稀缺选择，在国产替代领域形成先发优势，已经和业界头部客户厂家建立合作关系，样品已经通过主流厂家性能测试，目前已处于产品导入阶段，同时是国际UEC联盟、UALink联盟和国内高通量以太网联盟成员。

图13：数渡科技产品矩阵

类别

产品名称

产品定位/说明

芯片

超节点智算服务器的高速交换芯片

突破国产智算服务器8卡限制，实现更大规模与更高性能

通用服务器内部互连的PCIe/CXL高速扩展和交换芯片

连接ASIC、FPGA、存储设备等，实现高速互连与算力/数据处理提升

存储服务器内部扩展的PCIe/CXL高速扩展和交换芯片

扩展连接高性能存储阵列，提升读写性能和存储密度

边缘算力平台内部互连的PCIe高速扩展和交换芯片

连接传感器、控制器、存储器、网络设备，实现高效数据传输

智能算力系统方案

高性能算力平台系统方案

通过系统层面优化，在算力不足时提升整体效能

高度智算服务器系统方案

突破单服务器资源限制，实现算力资源整合

纵向扩展智算服务器模型

支持单台服务器纵向扩展至数十GPU/NPU

高性能集中式存储服务器系统方案

支持PB级容量，RAID冗余，自动修复与安全功能

全国异构边缘服务器系统方案

实现内存、计算、存储和网络资源池化与调度

数据来源：数渡科技公司公告，东吴证券研究所


澜起科技：在PCIe高速互连领域，澜起的产品版图不断拓展。以自研高速SerDes技术为支撑，继PCIe5.0Retimer芯片实现产业化之后，澜起科技新发布了PCIe6.x/CXL 3.xRetimer芯片以及相应的AEC解决方案。同时，PCIe7.0Retimer以及PCIeSwitch芯片的研发正在有序推进，将为客户提供更全面、更具竞争力的PCIe互连芯片解决方案。 2025年澜起推出了符合CXL3.1标准的MXC芯片，并已向主要客户送样；CXL内存池化与扩展应用正在加速落地，AI推理应用的到来将成为其规模部署的关键催化剂。目前，澜起正在研发以太网PhyRetimer芯片，基于在高速SerDes技术领域的长期积累与成熟的产业化经验，加快在该领域的产品布局。

云合智网：在以太网交换芯片领域，云合智网已形成CLX84和CLX86两大系列产品布局。CLX84系列面向园区以太网交换机、企业数据中心和电信运营商汇聚交换设备，交换容量覆盖2.4Tb/s至4.0Tb/s，集成高达164对56G-PAM4 SerDes，支持 $ 3 2 \times1 0 0 \mathrm {G b E}+4 \times2 0 0 \mathrm {G b E}, $ $ 4 8 \times2 5 \mathrm {G b E}+8 \times1 0 0 \mathrm {G b E} $等典型接口配置，并提供灵活I/O和容量选择、业务可编程、端网安全、敏捷流量调度和智能运维等能力。CLX86系列则面向大型数据中心、云计算和AI算力网络场景，交换容量提升至8.0Tb/s至25.6Tb/s，集成多达256对100G-PAM4LR SerDes，支持 $ 3 2 \times8 0 0 \mathrm {G b E}, $ $ 6 4 \times4 0 0 \mathrm {G b E}, $ $ 1 2 8 \times2 0 0 \mathrm {G b E} $以及 $ 2 5 6 \times1 0 0 \mathrm {G b E} $等接口配置，强调单芯片高交换容量、高性能SerDes、全共享缓存、灵活大表项、高效流量调度和智能运维等特性。两大系列产品均支持通用SDK软件开发套件和OCP SAI。

楠菲微电子：在以太网交换芯片领域，楠菲微电子形成了企业网、城域网、工业以太网及高性能数据交换的多层次产品布局。SF2507系列为支持5+2口千兆二层SoC以太网交换芯片，典型配置为5个10/100/1000BASE-T/100BASE-FX端口加2个RGMII接口；NF5120面向企业网、城域以太网及工业场景，内置双核600MHz处理器，支持8路SerDes和最多4路万兆端口；NF5180面向企业网、城域以太网和SMB场景，内置双核A53处理器，支持12路高速SerDes及最多9台设备堆叠；SF9056系列定位工业以太网SoC交换芯片，集成ARM处理器，提供56路SerDes和最高272Gbps总交换容量，支持L2/L3/L4协议、隧道、SDN可编程交换及PCIe3.0×8扩展；ES8000系列则定位高性能、高连接性以太网交换芯片，单芯片集成160条56G SerDes，提供最高8.0Tb/s带宽，支持 $ 20\times 400 $ GE、 $ 40\times 100 $ GE/200GE和 $ 80\times 25 $ GE/50GE/100GE等典型配置，并支持INT、OpenFlow1.3、DCBX和FCoE等特性。

3.2. 大厂自研交换芯片

海光信息：依托自研处理器与协处理器平台，在Chiplet互联和高速I/O方向深度布局，逐步构筑Scale-Up互联的核心能力。公司在2025年半年报中披露，公司在CPU和DCU芯片技术领域持续投入，已开展先进封装与高带宽低时延Chiplet互联研发，并通过ComboPHY支持处理器间互连总线、PCIe及CXL等高速I/O接口，能够扩展片上网络（NoC）并强化QoS与低时延特性。2025年9月13日，“海光系统互联总线协议开


放生态研讨会”在京举办。会上，海光面向GPU、IO、OS、OEM等产业全栈，正式宣布开放CPU互联总线协议（HSL）。据25年12月海光投关记录表介绍，公司与中科曙光保持深度战略协同，海光聚焦CPU、DCU芯片研发，曙光则在超节点算力、集群系统等前沿技术上深度合作，形成“芯片设计+系统集成”完整技术链条。海光DCU为ScaleX640/ScaleX40超节点提供自主可控算力核心，其Chiplet互联、ComboPHY高速I/O、HSL等芯片级互联技术与曙光ScaleFabric高速网络形成从芯片内到系统间的全栈互联协同。我们认为公司同时布局CPU、GPU（DCU）、Switch互联，已初步形成算力基础设施全覆盖，随着AI大模型训练/推理需求增长，产品有望形成多点联动，卡位优势显著。

图14：海光信息产品矩阵


数据来源：海光信息公司公告，东吴证券研究所

华为：超节点集群布局领先，开源Scale-out互联协议抢占生态高地。华为于1990年开启交换芯片自研，1999年自研Solar系列交换芯片，并于2016年发布Solar5.0交换芯片。该芯片采用16nm制程，架构上的持续优化使之较上代版本提升了4倍的吞吐量。2024年9月19日，华为在全联接大会上发布了单芯片51.2T数据中心盒式液冷交换机CloudEngineXH9230。2025年9月18日，华为举办全连接大会，发布新一代AI芯片、超节点与集群产品，同时开放“灵衢”互联协议。其中最新超节点产品Atlas950 SuperPoD和Atlas960SuperPoD分别支持8192及15488张卡，在卡规模、总算力、内存容量、互联带宽等关键指标上实现了全面领先。基于超节点，华为同时发布了超节点集群产品Atlas950SuperCluster和Atlas960SuperCluster，算力规模分别超过50万卡和达到百万卡。会上，华为还宣布将开放面向超节点的互联协议灵衢（UnifiedBus）2.0技术规范，邀请产业界伙伴基于灵衢研发相关产品和部件，共建灵衢开放生态。我们认为华为在AI算力基础设施从芯片、互联到整机集群整体布局，从产品路线图看已实现全栈打通，拥有持续翻倍迭代的能力。


图15：华为2025全联接大会产品路线图

产品

上市时间

核心定位与亮点

Ascend950PR/950DTAI芯片

950PR:26Q1;950DT:26Q4

新一代昇腾芯片，支持FP8/MXFP8/MXFP4/HiF8数据格式，互联带宽提升至2TB/s，分别面向推理Prefill与推荐场景(950PR)及推理Decode与训练场景(950DT)。

Ascend960/970AI芯片

960:27Q4;970:28Q4

在算力、内存带宽、互联带宽等全面翻倍升级，960支持HiF4精度，970计划在FP4、FP8算力与互联带宽再翻倍。

Atlas950超节点

26Q4

基于Ascend950DT打造，支持8192卡，FP8算力8EFLOPS，FP4算力16EFLOPS，互联带宽16PB/s，训练性能比Atlas900提升17倍。

Atlas960超节点

27Q4

基于Ascend960打造，支持15488卡，FP8算力30EFLOPS、FP4算力60EFLOPS，内存容量4460TB、互联带宽34PB/s，性能再度翻倍。

Kunpeng950处理器

26Q1

96核/192线程与192核/384线程版本，支持通用计算超节点，安全新增四层隔离，首颗机密计算数据中心处理器。

TaiShan950超节点

26Q1

全球首个通用计算超节点，基于Kunpeng950，最大16节点、32颗处理器、48TB内存，支持内存/SSD/DPU池化，可平滑替代大型机和小型机。

灵衢(UnifiedBus)2.0互联协议

2025

面向万卡超节点的新型互联协议，实现高可靠全光互联、2.1微秒超低时延、TB级带宽，并首次向产业界开放2.0规范。

Atlas950SuperCluster集群

26Q4

64个Atlas950超节点组成，50万+卡，FP8总算力524EFLOPS，支持UBoE与RoCE协议。

Atlas960SuperCluster集群

27Q4

百万卡级集群，FP8总算力2ZFLOPS，FP4总算力4ZFLOPS，静态时延更低、可靠性更高

数据来源：华为全联接大会，东吴证券研究所

中兴通讯：已形成从通用高性能交换芯片到面向AI超节点的自研交换/NP芯片全栈布局。在交换机芯片领域，中兴通讯在2008年启动交换芯片的自研，于2011年成功推出第一代自研交换网套片，并迅速在路由器等产品上成功应用。随后的几年，中兴通讯持续改进交换网技术，紧跟工艺革新的节奏，以3年一代的速度进行交换芯片的更新换代，陆续推出了600Gbps、1.8Tbps、3.6Tbps交换容量的SF系列交换芯片。并于2018年推出了8.8Tbps交换容量的第四代自研交换芯片。2020年，中兴通讯启动了第五代自研交换芯片的研发。此外，中兴通讯还于2015年推出了首款自研NP芯片SSP-1，并于2019年初推出了业界首款集成FlexE和TSN功能的NP芯片，展示了中兴通讯在交换机芯片技术上的领先地位和创新能力。2025年，中兴通讯推出了基于自研AI交换芯片的超节点方案，GPU间通信带宽达到400GB/s至1.6TB/s，能够支持上百至上千张算力卡的高效互联。公司在超节点、高性能交换机、AI交换芯片等关键环节完成了技术卡位，形成了国内市场的稀缺性。根据中兴通讯2025年年报，公司自研DPU定海芯片，支持RDMA标卡、智能网卡、DPU卡等多种形态，提供高性能、多样化的算力加速硬件；携手产业伙伴推进GPU高速互联开放标准，打造正交超节点智算服务器，支持Scale-Up与Scale-Out双重扩展模式，具备业界领先的集成度与扩展能力。

图16：中兴通讯交换芯片与NP芯片技术路线图


数据来源：中兴通讯官网，东吴证券研究所

新华三：自主研发智擎系列可编程NP芯片，接口吞吐能力1.2Tbps。新华三于2021年4月正式发布其首款自研网络处理芯片智擎（Engiant）600/660，并于同年7月实现


量产。该系列芯片基于16nm工艺制造，集成256个专用CTOP处理核心、支持4096硬件线程，提供1.2Tbps的接口吞吐能力，集成度超过180亿晶体管，搭载12路LPDDR5控制器。芯片支持C语言编程，覆盖L2-L7层网络业务处理，内置流量管理、查找引擎、报文管理等加速单元，可灵活满足路由、交换、防火墙、负载均衡、SDN/NFV等多类网络设备需求。智擎660有望推动国产高端网络处理器在运营商核心网、数据中心及智能安全设备领域的应用落地。在高效多元算力方面，H3CUniServerG7系列服务器以丰富的软硬件生态兼容性，适用于集群训练、训推一体、边缘推理等场景。

图17：新华三智擎660网络处理芯片结构图


数据来源：半导体行业观察，东吴证券研究所

4. 投资建议

重点推荐盛科通信、海光信息，建议关注中兴通讯、澜起科技、万通发展（数渡科技）等。

5. 风险提示

AI应用进展不及预期。若大模型相关应用在商业化落地、用户渗透或盈利模式验证上推进较慢，可能导致下游客户对算力基础设施的投入节奏放缓，从而影响超节点及相关产业链的需求释放。在此情况下，行业整体增长动能或阶段性承压，相关企业业绩兑现亦可能受到一定影响。

技术发展不及预期。超节点及高速互联等核心技术仍处于持续演进阶段，若关键技术在性能优化、稳定性或大规模部署能力上未能如期突破，或国产替代相关技术成熟度与生态完善程度不足，可能对产品落地及行业推广形成一定制约，进而影响产业化进程与市场空间释放。

市场竞争风险。随着行业关注度提升及参与者增加，国内外厂商在技术路线、产品性能及生态构建等方面的竞争或持续加剧，行业可能面临价格压力与份额分化风险。在竞争加剧背景下，部分企业盈利能力及市场地位可能受到影响，进而对行业整体回报水平产生不确定性影响。


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东吴证券投资评级标准

投资评级基于分析师对报告发布日后6至12个月内行业或公司回报潜力相对基准表现的预期（A股市场基准为沪深300指数，香港市场基准为恒生指数，美国市场基准为标普 500指数，新三板基准指数为三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的），北交所基准指数为北证50指数），具体如下：

公司投资评级：

买入：预期未来6个月个股涨跌幅相对基准在 15%以上；

增持：预期未来6个月个股涨跌幅相对基准介于 5%与 15%之间；

中性：预期未来6个月个股涨跌幅相对基准介于-5%与 5%之间；

减持：预期未来6个月个股涨跌幅相对基准介于-15%与-5%之间；

卖出：预期未来6个月个股涨跌幅相对基准在-15%以下。

行业投资评级：

增持：预期未来6个月内，行业指数相对强于基准 5%以上；

中性：预期未来6个月内，行业指数相对基准-5%与 5%；

减持：预期未来6个月内，行业指数相对弱于基准 5%以上。

我们在此提醒您，不同证券研究机构采用不同的评级术语及评级标准。我们采用的是相对评级体系，表示投资的相对比重建议。投资者买入或者卖出证券的决定应当充分考虑自身特定状况，如具体投资目的、财务状况以及特定需求等，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。

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