2024年盛科通信研究报告:国产化高速互联需求快速释放,商用交换芯片龙头核心受益

  • 来源:华创证券
  • 发布时间:2024/12/09
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盛科通信研究报告:国产化高速互联需求快速释放,商用交换芯片龙头核心受益.pdf

盛科通信研究报告:国产化高速互联需求快速释放,商用交换芯片龙头核心受益。盛科通信为国内领先的以太网交换芯片设计企业。其主营业务为以太网交换芯片及配套产品的研发、设计和销售。经过十余年的技术积累,公司现已形成丰富的以太网交换芯片产品序列,多款产品获得中国电子学会“国际先进、部分国际领先”科技成果鉴定。公司产品覆盖从接入层到核心层的以太网交换产品,为我国数字化网络建设提供了丰富的芯片解决方案。公司在2023年国内交换芯片市场的市占率约为1.6%,排名第四,在境内厂商中排名第一。盛科通信在研Arctic高端系列性能媲美海外,已量产的TsingMa.MX系列具备竞争优势。在高端...

一、境内商用交换芯片龙头,受益 AI 需求业绩有望高速增长

(一)境内领先的以太网交换芯片研发厂商

盛科通信为国内领先的以太网交换芯片设计企业。其主营业务为以太网交换芯片及配套 产品的研发、设计和销售。以太网交换芯片是构建企业网络和工业网络的核心平台型芯 片。经过十余年的技术积累,公司现已形成丰富的以太网交换芯片产品序列,多款产品 获得中国电子学会“国际先进、部分国际领先”科技成果鉴定。公司产品覆盖从接入层 到核心层的以太网交换产品,为我国数字化网络建设提供了丰富的芯片解决方案。

公司主要产品包括以太网交换芯片及配套产品。在聚焦以太网交换芯片业务的基础上, 基于自研以太网交换芯片,公司为行业客户进行定制化开发,为其提供以太网交换芯片 模组及定制化产品解决方案。此外,公司亦构建以太网交换机产品,旨在探索下一代企 业网络、运营商网络、数据中心网络和工业网络等多种应用场景需求,为芯片业务推广 提供应用案例。

1)以太网交换芯片和芯片模组:公司以太网交换芯片和芯片模组致力于在企业网络、运 营商网络、数据中心网络和工业网络的部署和应用,经过多年行业的深耕和积累,公司 现已形成丰富的以太网交换芯片产品序列,覆盖从接入层到核心层的以太网交换产品。 公司全系列以太网交换芯片具备高性能、灵活性、高安全、可视化的产品优势,充分融 合企业网络、运营商网络、数据中心网络和工业网络各应用领域的增强特性,具备全面 的二层转发、三层路由、可视化、安全互联等丰富的特性。公司 TsingMa.MX 系列交换 容量达到 2.4Tbps,支持 400G 端口速率,支持 5G 承载特性和数据中心特性; GoldenGate 系列芯片交换容量达到 1.2Tbps,支持 100G 端口速率,支持可视化和无损 网络特性;TsingMa 系列芯片集成高性能 CPU,为企业提供安全、可靠的网络,并面向 边缘计算提供可编程隧道、安全互联等特性;公司在研 Arctic 系列面向超大规模数据中 心,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。 除以太网交换芯片外,公司为行业客户进行定制化开发,为其提供芯片模组及定制化产 品解决方案,以适应该行业的特殊应用。

2)以太网交换机:公司以太网交换机产品基于公司自主研发的高性能以太网交换芯片进 行构建,旨在探索下一代企业网络、运营商网络、数据中心网络和工业网络等多种应用 场景需求,同时为公司以太网交换芯片产品推广提供应用案例。公司以太网交换机产品 主要面向具备技术和市场能力的网络方案集成商或品牌设备厂商,产品在设计上融入新 兴的白盒交换机、SDN(软件定义网络)等创新理念,在商业模式上着力关注面向客户 及应用的贴牌定制,并充分整合公司自研软件系统,充分挖掘和展示公司芯片独有亮点, 实现具有创新力和竞争力的整体解决方案。公司以太网交换机产品目前已在分流领域、 安全领域、云计算领域和 SDN 领域建立了应用样板,实现了现网应用。 公司股权结构稳定。截止到 2024 年 Q3,公司控股股东为中国振华电子集团有限公司, 持有公司 21.26%的股份。

(二)营收异常波动逐渐消除,进一步加大研发投入

受国际贸易经济环境以及全球半导体供应形势的影响,2023 年公司营收及业绩存在异常 波动,目前已逐渐消除。受国际贸易经济环境以及全球半导体供应形势的影响,2023 年 第一季度起,下游客户对上游产能供应不确定性的担忧加剧,部分客户在 2023 年上半 年加大了提货力度,2023 年上半年的营业收入波动性抬高。随着公司与产业链上下游建 立了更为稳定的长期订单机制,通过持续、稳定的交付保障客户的信心,2024 年起异常 波动已逐步消除。2024 年以来,公司保持较高强度研发投入,通过技术创新进一步提高 产品丰富度及性能功能,以满足客户需求,抓住国产化和行业发展机会,保持竞争优势, 致使利润表现承压。2024 年 Q1-Q3 公司实现营业收入 8.08 亿元,同比下降 7.95%,实现 归母净利润-0.76 亿元,同比下滑 275.21%。

公司三费率管控良好,毛利率稳中有升。2024Q1-Q3,公司实现销售费用率 3.93%,管理 费用率 5.43%,三费率总和总体呈收缩态势,公司费用管控良好,降本增效结果显著。公 司毛利率稳中有升,2024Q3 实现毛利率 38.95%,同比增加 4.69%。

二、下游应用场景广阔,交换芯片行业持续扩容

(一)AI 浪潮下计算需求快速提升,数据中心需求不断增长

AI 引领的新一轮科技革命浪潮促进了数据流量的高速增长。如今人工智能、机器学习、 区块链技术、5G 通信、物联网等众多新兴应用领域无时无刻不在生成海量的数据,并将 这些数据广泛应用于人们日常生活的方方面面。数据已然崛起为继土地、劳动力、资本、 技术之后的第五大关键生产力要素。根据 IDC 的预测,到 2028 年,全球数据总量预计将 激增至 393.8ZB,这一数字相较于 2018 年将增长近 10 倍。从 2024 年至 2028 年这短短 五年间,预计产生的数据量将至少是过去十年总和的 2.2 倍,并且几乎是过去五年数据总 量的 3 倍。庞大的数据量为 AI 模型的孕育与发展提供了丰沃的土壤。在 AI 大模型的训 练环境中,机器内部与机器之间的集合通信操作会产生很多通信数据。根据中国移动研 究院《面向 AI 大模型的智算中心网络演进白皮书(2023 年)》以 2020 年 OpenAI 推出 的超大规模语言训练模型 GPT-3 为例,其参数规模已经达到了 1750 亿,在两年时间内实 现了模型规模从亿级到千亿级的飞跃。而当 AI 模型的参数规模达到千亿级别时,其并行 训练过程中产生的 AllReduce 集合通信数据量将达到百 GB 级别,这对机器内部 GPU 之 间的通信带宽及通信方式提出了更高的要求。

AI 以外,云计算业务仍处于快速发展阶段,驱动云厂商对数据中心的需求增长和投资。 目前,我国云计算正处于快速上升期,云计算政策环境日趋完善,云计算技术不断发展 成熟,云计算应用从互联网行业向政务、金融、工业、医疗等传统行业加速渗透,进一步 加速企业上云的进度,市场对数据中心等 IaaS 基础设施的需求将逐渐加大。我国的云计 算市场持续展现出蓬勃的生命力。根据中商产业研究院所发布的《2024-2029 年中国云计 算产业深度剖析与未来趋势预估研究报告》,2023 年度,我国云计算市场的规模已经达 到了 6165 亿元,相较于 2022 年,实现了 35.5%的显著增长。随着 AI 原生技术引领的云 计算领域革新,以及大型模型的广泛应用与实践,我国的云计算产业即将步入一个全新 的增长阶段,预测至 2027 年,我国云计算市场的规模将突破 2.1 万亿元。在细分领域方 面,2023 年,我国 IaaS(基础设施即服务)市场以 38.5%的增速快速发展,市场规模攀 升至 3383 亿元的新高度,占据了云计算市场总份额的 54.87%。在此领域,电信运营商 的市场份额稳步提高,为整个市场的营收增长提供了源源不断的动力。与此同时,PaaS (平台即服务)市场也表现出色,市场规模达到 598 亿元,同比增长率高达 74.9%,占据了 9.7%的市场份额。这一显著增长主要得益于公有云业务的海外扩张以及 AI 技术发展 的强劲需求,预示着 PaaS 领域的产品种类和数量将持续增多。另外,SaaS(软件即服务) 市场的渗透率也呈现出逐年上升的趋势,2023 年的市场规模已增至 581 亿元,增长率为 23.1%,占据了市场总份额的 9.42%。总体来看,我国云计算市场预计未来几年仍将保持 快速增长。云计算及大型数据中心的发展建设需要大量的以太网交换机,从而也对以太 网交换芯片的性能提出了较高的要求。

数据中心将成为未来中国商用以太网交换芯片的主要市场。根据中商产业研究院,应用 场景的不同,交换机可分为数据中心交换机、园区企业交换机、工业交换机等。2023 年 我国数据中心用以太网交换机收入占比达 47%,同比增长 20.8%,相应的端口出货量同 比增长 3.7%;而非数据中心用交换机收入占比达 53%,同比增长 6.4%,相应的端口出货 量同比增长 4.7%。

(二)端口速率不断提升, 800G 有望在 2026 年占据市场主导地位

以太网交换设备是实现各种类型网络终端互联互通的关键设备。以太网交换设备对外提 供高速网络连接端口,直接与主机或网络节点相连,可为接入设备的任意多个网络节点 提供电信号通路和业务处理模型。以太网交换设备在逻辑层次上遵从 OSI 模型(开放式 通信系统互联参考模型),主要工作在物理层、数据链路层、网络层和传输层。以太网交 换设备拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵,在同一时刻可进行多个端口对之间 的数据传输和数据报文处理。自 1989 年首台以太网交换设备问世以来,该行业经历了迅 猛的发展,相关产品在数据转发性能上实现了飞跃,端口传输速率已从最初的 10M 跃升 至如今的 800G,同时,单台设备的交换容量也从原先的数十 Mbps 提升至数十 Tbps。

以太网交换芯片在很大程度上决定了以太网交换机的功能、性能和综合应用处理能力, 是交换机内部的核心器件。以太网交换芯片内部的逻辑通路由数百个特性集合组成,在 协同工作的同时保持极高的数据处理能力,因此其架构实现具有复杂性。伴随着 5G 通 信、云计算技术、物联网以及人工智能等新兴技术的不断演进,网络的覆盖范围与功能 能力将迎来前所未有的扩展与增强,这一蓬勃发展势头将引领信息化产业迈入一个全面 互联的新时代。

大规模、大带宽、低时延以及稳定可靠的网络需求不断提升,这加速了交换芯片的迭代 进程。在 ChatGPT 的推动下,科技巨头及云服务商加大 AI 投入力度,大模型的算力组 网需求随之扩大,同时,大型数据中心的扩展建设需要极大数量的以太网交换设备,并 且对以太网交换芯片的性能提出了更高要求。根据中服工业互联网平台《5G 承载与数据 中心光模块白皮书》,北美的大型数据中心,如亚马逊、谷歌、微软、Facebook 等,已 在 2019 至 2020 年间开始商用部署 400Gb/s 的光模块;而我国的数据中心目前正逐步从 100Gb/s 向 400Gb/s 过渡,且已实现了 400G 的部署。此外,AI 算力持续攀升,也推动数 据中心服务器、交换机、光模块迭代升级。例如,博通交换芯片,从 2010 年至 2022 年 间,交换芯片的传输速率实现了从 640G 到 51.2T 的跨越式提升。

400G/800G 端口有望在未来几年内占据市场主导地位。从端口速率看,以太网交换芯片 可分为百兆、千兆、万兆、25G、40G、100G 及以上不等。近年数字经济的快速发展,推 动了云计算、大数据、物联网、人工智能等技术产业的快速发展和传统产业数字化的转 型,均对网络带宽提出新的要求,2024年3月14日博通公司宣布已向客户交付了Bailly— —业界首款 51.2T 光电共封装(CPO)以太网交换机。基于 51.2T 以太网交换机的部署将 极大扩充 800G 速率产品的应用场景。根据 Dell'Oro《以太网交换机 – 数据中心 5 年2023 年 1 月预测报告》以及其在 24 年 7 月的预测,基于 102.4 Tbps 的交换机部署预 计将在 2025/2026 年进行,将带来 800G 市场份额的第二波快速增长以及 1.6T 市场份额 的第一波快速增长,预计 2025 年,800G 的份额将超过 400G,成为市场的主导。进一步 地,到 2027 年,400G 及以上的交换机占比预计将超过 60%,标志着高速交换机时代的 全面到来。到 2028 年,51.2T 和 102.4 T 的交换机预计将支持在前端网络中部署近 1 亿 的 800 G 和 1.6 T 的 交换机芯片。

(三)商用交换芯片市场海外品牌占主导地位,国产替代空间广阔

全球以太网交换设备市场规模已日益成熟。在数字化转型和人工智能趋势的推动下,全 球交换机市场规模稳步增长。根据中商产业研究院数据,2022 年全球交换机市场规模为 365 亿美元,同比增长 18.7%,2023 年约为 395.06 亿美元。2024 年全球交换机市场规模 预计将达到 416.44 亿美元。

中国的以太网交换设备市场正处于快速发展阶段。根据中商产业研究院《2024-2029 年中 国交换机行业市场前景调查及投融资战略研究报告》数据,交换机在中国网络设备市场 占据了绝大部分市场份额,2022 年市场规模达到约为 591 亿元,同比增长 17.96%,2023年约为 685 亿元。随着交换机在数据中心网络、园区网络、工业互联网等下游各类网络 环境中的应用,市场规模将保持增长,预计 2024 年中国交换机市场规模将增至 749 亿 元。

以太网交换芯片分为商用和自用,商用以太网芯片更加迎合市场发展趋势。在自用市场 方面,中国自用以太网交换芯片市场方面的主要参与者为华为和思科。华为和思科为以 太网交换芯片自用厂商,对外销售以太网交换机整机,且除交换机产品线外还经营种类 丰富的其他电子产品。在商用方面,随着全球以太网交换芯片市场的扩大,自用厂商已 无法满足下游日益增长的需求,因此全球范围内涌现出博通、美满、瑞昱、英伟达、英特 尔、盛科通信等以太网交换芯片商用厂商,部分自用厂商亦通过外购商用芯片丰富自身 交换机产品线。以思科为例,思科为以太网交换机行业的领军者。在思科的发展初期并 没有成规模的商用以太网交换芯片供应商,因此思科通过自研以太网交换芯片的方式配 合自研交换机的技术演进。在以太网交换芯片市场寡头竞争的情况下,其他网络设备商 亦往往不会采用其主要竞争对手的芯片方案、依赖竞争对手的方案构建交换机,从而丧 失自身核心竞争力,而倾向于选择商用以太网交换芯片厂商的芯片方案。

新华三和锐捷网络为国内主要的商用交换芯片采购客户。华为较多采用自研芯片生产以 太网交换机,其自研以太网交换芯片主要运用于自有以太网交换机中,而非用于供应予 其竞争对手,其自研芯片通常亦不会选择对外销售。根据中商产业研究院的数据,在中 国市场中,交换机行业集中度较高,华为、新华三、锐捷网络等少数几家企业占据着绝 大部分的市场份额。2023 年华为、新华三、锐捷网络市场份额分别为 35.8%、32.4%和 14.6%,呈现寡头竞争的市场格局。思科和中兴通讯市场份额分别为 4.8%和 2.1%。因此, 国内商用交换芯片市场核心客户为新华三和锐捷网络。

博通和美满合计占据了 81.7%的中国商用交换芯片市场份额,国产替代具有广阔的空间。 根据中商产业研究院 2023 年统计数据,博通为以太网交换芯片全球龙头,占比约为 61.7%。 其次分别为美满、瑞昱、盛科通信,占比分别为 20.0%、16.1%、1.6%。然而,当前我国 成功打入商用以太网交换芯片国际市场并具备竞争力的厂商数量有限,预计未来国产替 代的空间可观。

三、紧抓国产替代机遇,品类客户拓展空间广阔

(一)Arctic 系列性能对标国际先进水平

公司深耕网络技术多年,对网络需求具备深刻理解能力、准确的趋势判断能力。在端口 速率方面,公司芯片产品相较竞品支持更多端口速率。在特性设计上,依托于公司的核 心技术积累、对市场需求的充分理解和对趋势的良好判断,针对企业网络、运营商网络、 数据中心网络和工业网络关键需求进行大量优化,公司在 FlexE、可编程隧道、OAM/APS 引擎等特性方面具备领先性。在高端产品方面,公司面向大规模数据中心和云服务需求, 最大端口速率达到 800G、交换容量为 12.8Tbps 及 25.6Tbps 的高端旗舰芯片已向客户送 样,交换容量和端口速率等性能将达到国际竞品水平;规模量产的产品中 TsingMa.MX 产 品具备 2.4Tbps 转发能力,支持国内运营商面向新一代通信技术提出的 FlexE 切片网络 技术和 G-SRv6 技术。 公司在研 Arctic 高端系列性能媲美海外,已量产的 TsingMa.MX 系列具备竞争优势。 (1)在研的 Arctic 系列则注重在数据中心网络领域的性能和创新。它的交换容量、支持 的最大端口速率以及基本特性都已经达到了与海外竞品一致的水平,在技术上已经达到 了国际先进水平。更为重要的是,Arctic 系列在数据中心网络增强特性方面进行了大量的 创新,如增加了 EVPN、安全互联、增强可视化引擎以及榫卯可编程等设计。这些创新设 计不仅提升了设备的性能,还使得它在特性的完善度上具备了一定的优势。 (2)TsingMa.MX 的主要优势在于其支持的端口速率更多,这使得它在应对不同网络环 境和需求时更加灵活。此外,它在增强特性方面也表现出色,这意味着它在处理复杂网 络任务和满足高级需求时具有更高的能力。

(二)高度重视研发创新,推动产品迭代优化

较早自研交换芯片,构筑核心技术壁垒。依托于以太网交换芯片领域的长期技术积淀与 基础行业特性,成功研发并推出具有市场竞争力的以太网交换芯片,通常需要经历至少 两到三代产品的迭代,以及五到七年的时间周期。自 2005 年成立以来,公司便踏上了自 主研发以太网交换芯片的征途,成为国内首批投身于该领域研发的企业先锋。经由持续 的高额研发投入,公司现已成功构建起一套完备的以太网交换芯片产品体系,不仅积累 了多项核心技术优势,还打造了健全的产业链配套体系,并储备了丰富的人才资源。这 些成就使公司在国内以太网交换芯片市场中占据了显著的先发优势,为未来的持续创新 与市场拓展奠定了坚实的基础。 持续加大研发投入,产品技术不断升级。公司聚焦以太网交换芯片自主研发,至 2023 年 末,公司已成功在 12.8Tbps 及 25.6Tbps 的 Arctic 芯片产品中运用了 4 核与 8 核技术。公 司正在预研更高交换容量的芯片,而路由交换融合的网络芯片研发项目也在有序进行中, 有望不断拓展产品线的深度。24Q1-3 公司研发费用 3.30 亿元,同比增长 57.59%,研发 费用率达 40.89%,公司保持高水平的研发投资力度,助力公司在技术前沿和市场拓展上 保持领先地位。至 2024 年上半年,公司研发团队的规模扩大至 378 名成员,研发人员在 公司总人数中的比例及其平均薪酬待遇均呈现上升趋势。公司不断增强研发投资,有望 维持其在技术领域的领先地位及市场占有率的优势,同时缩减产品更新换代间的差距。

(三)本土化优势显著,已成功与多个头部客户形成合作

与 Broadcom、Marvell 等海外企业相比,公司更加贴近并深入了解国内市场。我国网络 设备行业经过长足发展,已经形成了较为完善的产业体系,具备较强的国际竞争力,并 涌现出一批具备国际影响力和知名度的网络设备龙头厂商,也为本土以太网交换芯片设 计企业提供了重要的竞争优势。相对于博通、美满、瑞昱等境外竞争对手,公司一方面 坚持立足中国,符合芯片供应链国产替代的行业趋势;另一方面,国内在部分新兴网络 通信领域与国际技术路线不同,公司更为贴近、了解本土市场,能够深度理解客户需求 并快速响应,予以充分的服务支持,以本地化的支持和服务来吸引客户和提高客户粘性, 稳步占据供应链的关键位置;此外,公司与本土网络设备商在企业文化、市场理念和售 后服务等方面更能相互认同,业务合作通畅、高效,形成了密切且相互依存的产业生态 链。

以太网交换芯片行业具备较强的客户粘性,新进入者壁垒较高。由于以太网交换芯片的 平台化特点,客户验证与导入过程,以及软硬件团队的协同匹配,通常需要较长时间来 完成。因此,网络设备制造商在严格考量芯片的性能契合度、协议一致性以及行业技术 标准等核心要素后,往往倾向于选定 1 至 2 种芯片方案进行大规模的应用部署。值得注 意的是,交换芯片的应用周期可长达 8 至 10 年之久。一旦选定了交换芯片,网络设备商 会围绕该芯片进行长期的持续研发,为此配备专门的软硬件研发团队和工程师团队等。 若更换芯片方案,将会带来较高的人力与研发成本,因此一般来说客户对于新进入的芯 片供应商接纳程度较低。 公司目前已经在国产以太网交换芯片厂商中奠定先发优势,充分受益于国产替代趋势。 在长期的探索、研发和创新之下,盛科已经构建了较为完善的交换芯片产品线,在国内 市场上拥有先发优势并处于引领地位,在为数不多的大陆供应商中稳居首位。公司正逐 步扩大产品矩阵,并拥有领先的客户资源。随着新产品的不断迭代升级、公司未来业务 规模持续增长以及市场影响力预计逐步提升,公司营业收入有望逐步增长,费用支出占 收入的比例将逐渐下降,规模效应将逐步显现。预计公司将进一步巩固其市场份额,将 逐步缩小亏损金额,并最终实现盈利。 公司自主研发的以太网交换芯片已进入国内主流网络设备商的供应链。凭借高性能、灵 活性、高安全、可视化的产品优势,公司与国内主流网络设备商和信息技术厂商建立了长期稳定的合作伙伴关系。公司的产品已成功渗透进多个主流客户的供应链体系中,其 中 TsingMa.MX 产品已通过主要客户公司供应新华三、锐捷网络和迈普技术等行业内知 名通用型网络设备商。除此之外,中国以太网交换机行业主要参与者还包括客户 V、中 兴通讯等企业,亦为公司以太网交换芯片主要客户。同时,公司产品不断迭代升级以及 产品线日益丰富,公司的产品广泛适用于企业网络、运营商网络、数据中心网络等多个 领域,随着芯片产品的持续量产,有望推动公司营业收入的持续增长。

编辑:火腿肠
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