電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）近日，裕太微董秘和投資者在投資者關(guān)系平臺上的對話引起了關(guān)注。其中，有投資者在提出問題：“ChatGPT對算力需求幾何式增長，博通預(yù)計以太網(wǎng)今年需求有多倍增長，公司如何看待？”對于這個問題，裕太微董秘并沒有正面回答，不過以太網(wǎng)芯片在AI新階段的重要作用還是得到了大家的認可。

博通CEO陳福陽此前表示：“用于人工智能應(yīng)用的以太網(wǎng)設(shè)備銷售額可能從去年的2億美元上升到今年的超過8億美元，因為大型云計算公司在日益采用ChatGPT等文本生成工具的情況下需要這些設(shè)備?！辈⑶?，他在該公司業(yè)績說明會上還指出，已經(jīng)遇到云計算客戶急于向該公司購買產(chǎn)品的情況。

在大家都關(guān)注算力芯片的情況下，作為AI模型架構(gòu)中的重要一環(huán)，以以太網(wǎng)交換芯片為代表的網(wǎng)絡(luò)傳輸芯片在悶聲發(fā)大財。

AI大模型帶來巨大的網(wǎng)絡(luò)需求

當前，在討論ChatGPT等大模型時，更多是談?wù)撍懔π酒?，當然基本就?a href="http://m.makelele.cn/tags/英偉達/" target="_blank">英偉達的通用算力GPU。不過，大模型真的要落地到應(yīng)用端，那么就需要把訓練完的模型部署到數(shù)據(jù)中心里面或者算力中心里面，并連接至網(wǎng)絡(luò)給用戶使用。當然，并不是說AI大模型訓練不需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，實際上其也需要網(wǎng)絡(luò)基座，用以連接各個GPU算力集群。

根據(jù)此前的報道，面向AI大模型訓練需求，騰訊推出了業(yè)界領(lǐng)先的超算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——星脈。這是一種追求極致網(wǎng)絡(luò)性能的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，構(gòu)建了1.6T ETH RDMA網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了AI大模型通信性能的10倍提升，GPU利用率40%提升，通信時延降低40%，單集群規(guī)模達到2K（最大規(guī)模32K），基于全自研網(wǎng)絡(luò)硬件平臺網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本降低30%，模型訓練成本節(jié)省30%~60%。

中金公司在相關(guān)研報中指出，AI大模型訓練采用的分布式算力是以“多機多卡”形式部署的，多GPU并行計算使得服務(wù)器節(jié)點增加，涉及到海量數(shù)據(jù)在GPU之間、GPU與CPU等單元間的傳輸，因此帶來了巨大的網(wǎng)絡(luò)通信挑戰(zhàn)。

根據(jù)SuperPOD的公開信息，一個標準的SuperPOD由140臺DGX A100 GPU服務(wù)器、HDR InfiniBand 200G網(wǎng)卡和170臺NVIDIA Quantum QM8790交換機構(gòu)建而成，其中交換機速率為200G，每個端口數(shù)為40個。

因此，AI大模型無論是訓練還是部署也會帶來巨大的光模塊需求，在SuperPOD中，服務(wù)器和光模塊的用量比大概會是1：11.4。并且，從SuperPOD的部署也能夠看出，后續(xù)大算力中心和頂級數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)規(guī)格會是100G以上的端口速率，當前200G是主流方案。從2023年開始預(yù)計400G將逐漸成為主流，800G交換機可能會陸續(xù)得到商用機會。

在市場規(guī)模上，MRFR（Market Research Future）報告指出，到2030年全球以太網(wǎng)交換機市場將達到68億美元，2022年-2030年期間的年復(fù)合增長率為6.30%。從器件角度來看，兩種器件的重要性顯著提升，一個是更大吞吐量的網(wǎng)絡(luò)芯片，一個是更高速率的光模塊。

首先看以太網(wǎng)交換芯片——指在以太網(wǎng)交換機中用于交換處理大量數(shù)據(jù)及報文轉(zhuǎn)發(fā)的專用芯片，相當于交換機處理網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?a target="_blank">ASIC。由于AI大模型在訓練和部署時對交換機需求提升，因此交換芯片的用量也將增加，這也是博通預(yù)計業(yè)績倍增的原因所在。

然后看光模塊——被認為是AI算力設(shè)施中核心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。目前，以太網(wǎng)交換機主要采用帶光模塊的光纖連接網(wǎng)絡(luò)，其中每根光纖會用到兩個光模塊，而一臺交換機上會有數(shù)十個網(wǎng)絡(luò)接口，因此需求量是非常驚人的。

國產(chǎn)廠商的競爭力

借助ChatGPT帶動的AI大模型爆發(fā)，博通在以太網(wǎng)交換芯片方面的營收將翻倍，這主要歸功于該公司在這一領(lǐng)域持續(xù)的投入和技術(shù)積累，該公司一直以來都在關(guān)注數(shù)據(jù)中心和算力中心的網(wǎng)絡(luò)傳輸。當然，大家肯定也清楚，網(wǎng)絡(luò)通信芯片是博通的強勢項目。

在ChatGPT爆發(fā)之前，博通就在meta的數(shù)據(jù)中心提供了極具競爭力的以太網(wǎng)交換芯片——Tomahawk4，產(chǎn)品陣營包括Tomahawk4-50G、Tomahawk4-100G 和 Tomahawk4-12.8T，能夠幫助交換機適配200G、400G和800G光纖。

根據(jù)共研產(chǎn)業(yè)咨詢的研報，在中國商用以太網(wǎng)交換市場，博通的市占比高達61.7%，排名市場首位；美滿電子和瑞昱則分別以20%和16.1%排名二三位；其他廠商的合計份額不足3%。因此，在以太網(wǎng)交換芯片方面，目前國產(chǎn)廠商的市占比還較低。

在國產(chǎn)以太網(wǎng)交換芯片方面，華為和中興等企業(yè)走自研的路線。在商用市場，盛科和裕太微電子是為數(shù)不多的可選項，其中盛科在國內(nèi)的市占比大概在1.6%。

盛科于2019年推出以太網(wǎng)交換芯片TsingMa系列，具備440Gbps 交換容量，可支持100G網(wǎng)絡(luò)端口；2021 年又推出了以太網(wǎng)交換芯片TsingMa.MX 系列，達到2.4Tbps 交換容量，可支持400G網(wǎng)絡(luò)端口。

裕太微目前產(chǎn)品包括以太網(wǎng)車載芯片、以太網(wǎng)交換芯片、以太網(wǎng)網(wǎng)卡芯片等，不過該公司距離入局核心市場還有一段距離。根據(jù)該公司此前在投資者平臺透露的信息，目前10G速率尚處于技術(shù)預(yù)研階段。

和以太網(wǎng)交換芯片不同，國產(chǎn)廠商在光模塊方面具有很強的競爭力。其中，中際旭創(chuàng)是全球光模塊的龍頭企業(yè)，2021年市占比為全球第二，份額為10%，該公司在400G和200G產(chǎn)品份額領(lǐng)先，在800G方面有很強的技術(shù)優(yōu)勢。meta、谷歌和亞馬遜等公司都是中際旭創(chuàng)的客戶。

此外，在光模塊方面，國產(chǎn)廠商還有天孚通信、新易盛、源杰科技、華工科技、聯(lián)特科技、光迅科技、兆龍互連、仕佳光子等公司。目前，國產(chǎn)光模塊公司合計市占比接近30%，有很強的競爭力。

后記

對于AI大模型而言，算力的重要性肯定是第一位的。不過，在算力背后并非只是計算芯片在做貢獻，網(wǎng)絡(luò)傳輸也非常重要。隨著超算中心GPU集群規(guī)模逐漸擴大，高效傳輸?shù)闹匾砸矔饾u提升，在以太網(wǎng)交換芯片和光模塊等方面帶來巨大的需求。目前，以太網(wǎng)交換芯片還是***的短板，和博通存在明顯的技術(shù)代差。不過，從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用來看，并不構(gòu)成卡脖子，但在800G上我們需要盡快突破。