AI 算力的 “咽喉”:Switch 芯片全球格局与国产替代全景

什么是Scale-Up和Scale-Out ？弄清楚这一点，能很好的帮助阅读文章。

Scale-Up ：是把单个机柜或服务器内部的 GPU、算力与带宽直接拉满，靠内部高速互连让单机性能更强，追求低延迟、高速度；

Scale-Out： 是把大量服务器或机柜通过网络连成大规模集群，靠增加节点数量扩展总算力，适合超大模型训练。简单说，一个是把单机做到极致，一个是用大量服务器和机柜组成庞大算力系统。

 芯科技圈 挖掘到东吴证券《Switch 芯片研究框架（一）：GPU-GPU 互 连，从 Scale-Up 到 Scale-Out 的格局如何？》下面把学习到的干货与老铁们一起共享，共同成长进步！

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一、全球主流 Switch 芯片厂商格局

1.1 Scale-Up：机柜内 GPU 紧耦合互连核心芯片

NVSwitch：私有协议 Scale-Up 绝对主导NVSwitch 是 NVIDIA 专属GPU 直连交换芯片。

历经6代Pascal→Volta→Ampere→Hopper→Blackwell→Rubin 六代演进，Blackwell 平台单芯片双向带宽达1.8TB/s，是当前业界带宽最高、部署最成熟的 Scale-Up 私有方案，单机柜最大支持 72 颗 B200 GPU 全互联。

博通 SUE：以太网开放 Scale-Up 标准破局者博通以90% 市占率掌控数据中心交换市场，推出SUE 开放规范，免费开放生态，试图将 AI Scale-Up 互连标准化，对标 NVLink 封闭生态；Tomahawk Ultra（51.2T）、Tomahawk 6（102.4T）支撑 SUE 架构，单跳可连 ≥1024 个 XPU，规模为 NVLink 方案 3 倍以上。

Astera Labs（ALAB）：PCIe/UALink 双模 Scale-Up 全栈玩家ALAB 是全球唯一交换芯片 + 延长线 + 软件管理平台一体化厂商，Scorpio X 系列通过 NVIDIA Blackwell 验证；主推UALink 开放标准（AMD/AWS/ 博通 / 谷歌联合定义），200G 速率、时延＜1μs、功耗降 40%，支持机柜内1024 颗加速器互联，直指 NVLink 垄断。

1.2 Scale-Out：跨机柜大规模 AI 集群互联芯片

博通：全场景覆盖的交换芯片霸主构建Tomahawk（高端）+Trident（中端）+Jericho（低端） 三大系列，Tomahawk 5（51.2T/5nm）支持 64×800G 端口，12 年带宽提升 80 倍、能耗降 90%，是 AI 集群 Leaf-Spine 骨干核心芯片。

Marvell：高端数据中心 AI 交换核心供应商收购 Innovium 补齐高端产品线，Teralynx 10（51.2T/5nm）实现500ns 超低时延、1W/100G 低功耗，支持 64×800G 端口，对标博通 Tomahawk 系列，锁定超大规模 AI 集群互联。

二、 Switch 芯片国产替代路径

2.1 独立芯片厂商：技术突破与规模落地

盛科通信：国产以太网交换芯片绝对领跑者产品覆盖100G~25.6T交换容量、100M~800G 端口速率，25.6T 高端芯片已量产，导入新华三、锐捷等主流设备商供应链，是数据中心国产替代核心标的。

数渡科技：PCIe 5.0 交换芯片国产先行者PCIe 5.0 交换芯片进入客户导入 + 小批量阶段，2025 年底有望实现批量供货，突破国产 AI 芯片互联瓶颈。

澜起科技：Retimer 向 PCIe/CXL 全互联延伸以 Retimer 为入口，布局Retimer→MXC→Switch全产品线，PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer 送样达标，自研 SerDes，卡位 AI 底层互联。

2.2 大厂自研：生态 + 整机协同突围

海光信息：开放 HSL 协议抢占 Scale-Up 生态面向全栈开放HSL CPU 互联总线，打通 CPU-GPU-Switch 全链路，构建自主算力互联底座。

华为：51.2T 交换芯片 + 灵衢协议 + 超节点全栈布局自研 51.2T 液冷交换芯片，发布灵衢 2.0 开放互联协议，Atlas 超节点支持万卡级集群，算力、带宽、规模全面领先。

中兴通讯：AI 超节点交换芯片自研落地五代交换芯片迭代，自研 AI 交换芯片支撑400GB/s~1.6TB/s GPU 间带宽，支持千卡级高效互联。

新华三：智擎 NP 芯片补齐网络处理能力智擎 660 芯片（16nm/1.2Tbps）支持 L2~L7 全层处理，覆盖核心网、数据中心高端场景。

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