黃晶晶 綜合整理

高速互連芯片定義及分類高速互連芯片是支撐數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器及計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交互的必備芯片，主要解決智能算力系統(tǒng)持續(xù)升級背景下各類數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i。高速互連芯片適配多種 標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，通過信號處理、架構(gòu)優(yōu)化等方式，保障數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)間高效、可靠傳輸。

高速互聯(lián)芯片

按技術(shù)類別區(qū)分，高速互連芯片主要分為三大類：內(nèi)存互連芯片、PCIe/CXL 互連芯片和以太網(wǎng)及光互連芯片等。其中，內(nèi)存互連芯片包括內(nèi)存接口及模塊配套 芯片，主要用于提升內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問的速度及可靠性；PCIe/CXL互連芯片包括PCIe Retimer、PCIe Switch、CXL MXC、CXL Switch等芯片，主要用于數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器 單機(jī)多卡連接、內(nèi)存池化、內(nèi)存擴(kuò)展等；以太網(wǎng)及光互連芯片包括Ethernet Retimer/ Switch、oDSP、NIC、硅光芯片等，主要用于數(shù)據(jù)中心集群組網(wǎng)等長距離、高帶寬的 互連方案。

全球數(shù)據(jù)正以指數(shù)級速度增長，預(yù)計(jì) 2025年全球數(shù)據(jù)生成量將達(dá)197.3 ZB（澤字節(jié)，1澤字節(jié)等于1021字節(jié)），到2030年將增長達(dá)到635.3 ZB，復(fù)合年增長率達(dá)到26.3%。海量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，使得數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)交互需求呈井噴式增長，高速互連芯片作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋匾危瑵?在需求量隨之大幅提升。

各類標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議不斷演進(jìn)，傳輸速率持續(xù)提升，以PCIe協(xié)議為例，每次迭代升級，傳輸速率均會(huì)翻倍。數(shù)據(jù)傳輸速率加快，會(huì)帶來顯著的信號衰減、信號完整性等問題。高速互連芯片可有效解決這些難題，其在數(shù)據(jù)傳輸中的必要性和價(jià)值量與日俱增。

2022年ChatGPT問世，帶動(dòng)AI訓(xùn)練的需求；2024年后AI應(yīng)用加速落地，帶動(dòng)AI推理的需求。大模型的訓(xùn)練和推理正在深層次改變AI服務(wù)器的架構(gòu)，摒棄單純增加服務(wù)器數(shù)量的方式，轉(zhuǎn)而采用「強(qiáng)擴(kuò)展」(Strong Scaling)模式，通過提升內(nèi)存帶寬、增加網(wǎng)絡(luò)硬件密度等措施構(gòu)建高帶寬、低延遲的算力集群。這一轉(zhuǎn)變使得芯片間、服務(wù)器機(jī)箱之間、服務(wù)器集群間互連以及數(shù)據(jù)中心間之間的互連需求激增，對高速互連芯片的數(shù)量和復(fù)雜度都提出了更高要求。

高速互聯(lián)芯片的全球服務(wù)器及PC市場需求

高速互連芯片以服務(wù)器領(lǐng)域?yàn)橹饕獞?yīng)用場景，在PC領(lǐng)域亦有部分應(yīng)用。

AI服務(wù)器對高速互連的需求與日俱增，成為支撐高速互連芯片市場擴(kuò)容的因素之一。全球AI服務(wù)器出貨量從2020年的0.5百萬臺(tái)增至2024年的2.0百萬臺(tái)，復(fù)合年增長率為45.2%；展望未來，其出貨量預(yù)計(jì)將從2025年的2.5百萬臺(tái)增長至2030年的6.5百萬臺(tái)，復(fù)合年增長率為21.2%。AI服務(wù)器需求的增長，源于其計(jì)算負(fù)載對更高帶寬、更高效數(shù)據(jù)交換的需求。多芯片集群架構(gòu)需高帶寬、低延時(shí)互連支撐大規(guī)模數(shù)據(jù)交互，從而推動(dòng)PCIe/CXL互連芯片、以太網(wǎng)及光互連芯片的需求，同時(shí)推動(dòng)對更大容量及 更高帶寬系統(tǒng)主內(nèi)存的需求。

隨著AI服務(wù)器采用多卡互連+高速協(xié)議架構(gòu)，支持PCIe 6.0、CXL 3.0等新一代標(biāo)準(zhǔn)的高速互連芯片需求將持續(xù)攀升。通用服務(wù)器市場需求相對穩(wěn)定，但同時(shí)也需要高速互連芯片來提升數(shù)據(jù)訪問穩(wěn)定性，其增速雖較AI服務(wù)器更為平緩，仍是芯片市場的重要支撐。

全球服務(wù)器出貨量，按服務(wù)器類型（AI、通用）拆分，2020年至2030年（預(yù)估）


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全球PC出貨量總體呈平穩(wěn)增長趨勢，2024年出貨量為258.9百萬臺(tái)，未來預(yù)計(jì)出 貨量將從2025年的262.9百萬臺(tái)增長至2030年的297.7百萬臺(tái)，復(fù)合年增長率為2.5%。

在AI時(shí)代，尤其是大模型爆發(fā)式發(fā)展以來，數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器對于高速互連的需 求呈指數(shù)級增長，直接拉動(dòng)高速互連芯片市場擴(kuò)容。摩爾定律持續(xù)推動(dòng)半導(dǎo)體進(jìn)步， 因此需要?jiǎng)?chuàng)新的互連產(chǎn)品來克服日益多樣化的算力架構(gòu)中的帶寬瓶頸。同時(shí)，Scaling Law表明，AI模型的性能隨著模型規(guī)模、訓(xùn)練數(shù)據(jù)集規(guī)模及計(jì)算負(fù)荷(FLOPs)的擴(kuò)大而提高，這對數(shù)據(jù)傳輸帶寬及內(nèi)存訪問效率提出越來越嚴(yán)格的要求。這使得高速互連芯片成為AI算力擴(kuò)展的關(guān)鍵技術(shù)。

2024年全球高速互連芯片市場規(guī)模為154億美元，預(yù)計(jì)將于2030年進(jìn)一步增長至490億美元，復(fù)合年增長率為21.2%；其中，中國市場成為增速最快的細(xì)分市場之一，2024年其市場規(guī)模占全球約為25%，2030年預(yù)計(jì)提升至30%，市場占比增長的主要原因?yàn)槲磥碇袊鳤I服務(wù)器需求增速預(yù)計(jì)將高于全球。

從技術(shù)類別來看，全球內(nèi)存互連芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)從2024年的12億美元增長至 2030年的50億美元，復(fù)合年增長率為27.4%；PCIe/CXL互連芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)從2024 年的23億美元增長至2030年的95億美元，復(fù)合年增長率為26.7%；以太網(wǎng)及光互連芯片市場規(guī)模預(yù)計(jì)從2024年的120億美元增長至2030年的345億美元，復(fù)合年增長率為19.3%。


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內(nèi)存互連芯片

內(nèi)存互連芯片是實(shí)現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)高速傳輸與可靠訪問的核心組件，傳統(tǒng)產(chǎn)品體系包 括內(nèi)存接口芯片(RCD/DB)和內(nèi)存模塊配套芯片(SPD、TS、PMIC)，隨著AI及大數(shù)據(jù) 應(yīng)用的發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)演進(jìn)，內(nèi)存互連芯片衍生出適應(yīng)新型算力需求的品類，包括 用于服務(wù)器內(nèi)存模塊的高帶寬內(nèi)存接口芯片(MRCD/MDB)和用于PC內(nèi)存模塊的時(shí)鐘驅(qū) 動(dòng)器芯片(CKD)。從定價(jià)來看，不同產(chǎn)品類型差異較大，單價(jià)范圍為約0.2美元至16.0美元。

? 內(nèi)存接口芯片(RCD/DB)

內(nèi)存接口芯片(RCD/DB)是服務(wù)器內(nèi)存模塊的核心邏輯器件，作為服務(wù)器 CPU存取內(nèi)存數(shù)據(jù)的必由通路，其主要作用是提升內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問的速度及可靠性。 DDR4及DDR5內(nèi)存接口芯片按功能可分為兩類：一是RCD（寄存時(shí)鐘驅(qū) 動(dòng)器），用來緩沖來自內(nèi)存控制器的地址、命令、時(shí)鐘、控制信號；二是DB（數(shù) 據(jù)緩沖器），用來緩沖來自內(nèi)存控制器或內(nèi)存顆粒的數(shù)據(jù)信號。僅采用RCD的內(nèi) 存模塊為RDIMM（寄存雙列直插內(nèi)存模塊），同時(shí)采用RCD和DB的內(nèi)存模塊為 LRDIMM（減載雙列直插內(nèi)存模塊）。目前RDIMM為市場主流的內(nèi)存模塊類型。 根據(jù)JEDEC標(biāo)準(zhǔn)，每根DDR4或者DDR5服務(wù)器內(nèi)存模塊(RDIMM/LRDIMM)需 要一個(gè)RCD芯片。DB芯片用在LRDIMM上，其中每根DDR4 LRDIMM需要9顆 DB芯片，每根DDR5 LRDIMM需要10顆DB芯片。

? 內(nèi)存模塊配套芯片（SPD、TS、PMIC）

根據(jù)JEDEC標(biāo)準(zhǔn)，DDR5內(nèi)存模塊上除了內(nèi)存顆粒及內(nèi)存接口芯片外，還 需要三種配套芯片，分別是SPD（串行檢測集線器）、TS（溫度傳感器）以及PMIC（電源管理芯片）。SPD內(nèi)置EEPROM（帶電可擦可編寫只讀存儲(chǔ)器），用于存儲(chǔ)內(nèi) 存模塊的相關(guān)信息以及模塊上內(nèi)存顆粒和相關(guān)器件的所有配置參數(shù)，同時(shí)SPD作為I2 C/I3C總線集線器，是系統(tǒng)主控設(shè)備與內(nèi)存模塊上組件之間的通信中心。此外，SPD內(nèi)部還集成了一顆TS，可連續(xù)監(jiān)測SPD所在位置的溫度。TS是DDR5高精度溫度傳感器芯片，符合JEDEC規(guī)范，支持I2 C和I3C串行總線，用于實(shí)現(xiàn)對內(nèi)存模塊的溫度監(jiān)控。PMIC為內(nèi)存模塊上的其他芯片提供電源支持，進(jìn)行電源管理。

根據(jù)JEDEC標(biāo)準(zhǔn)，每根DDR4和DDR5服務(wù)器內(nèi)存模塊都包含一個(gè)SPD。此 外，每根DDR5 RDIMM/LRDIMM/MRDIMM還需要一個(gè)PMIC及兩個(gè)TS。主流的DDR4和DDR5 PC內(nèi)存模塊通常包含一個(gè)SPD，而DDR5 PC內(nèi)存模塊還需要一個(gè)PMIC。DDR5內(nèi)存模塊中的SPD相比DDR4中的更為復(fù)雜，價(jià)值也更高。

? 高帶寬內(nèi)存接口芯片(MRCD/MDB)

MRCD/MDB芯片是服務(wù)器高帶寬內(nèi)存模塊MRDIMM的核心邏輯器件，每 根MRDIMM模塊均需要搭配1顆MRCD、10顆MDB。MRDIMM通過MDB芯片 可以同時(shí)訪問兩個(gè)DRAM內(nèi)存陣列（而傳統(tǒng)RDIMM只能訪問一個(gè)陣列），從而在 標(biāo)準(zhǔn)速率下實(shí)現(xiàn)雙倍帶寬。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于云計(jì)算、AI等對內(nèi)存帶寬要求較高 的應(yīng)用領(lǐng)域。

? 時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器芯片(CKD)

根據(jù)JEDEC定義，當(dāng)DDR5數(shù)據(jù)速率達(dá)到6400MT/s及以上時(shí)，PC內(nèi)存模塊需引入CKD芯片，對時(shí)鐘信號進(jìn)行緩沖和重新驅(qū)動(dòng)，以滿足高速時(shí)鐘信號的完整性和可靠性要求，這對在有關(guān)數(shù)據(jù)速率下穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。CKD芯片用于更高速率的PC端內(nèi)存模塊上，一般一根PC端內(nèi)存模塊需要配置一顆CKD芯片。一般來說，一臺(tái)PC需要配置一至兩根內(nèi)存模塊。

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DDR4的生命周期覆蓋2013年至2025年，DDR5的生命周期預(yù)計(jì)將從2021年延續(xù)至2030年。DDR5 MRDIMM預(yù)計(jì)從2025年前后開始規(guī)模應(yīng)用。內(nèi)存顆粒與內(nèi)存模塊產(chǎn)品的代際更迭，正從需求量與價(jià)值量雙維度，驅(qū)動(dòng)內(nèi)存互連芯片市場增長進(jìn)入快速發(fā)展通道。

內(nèi)存互連芯片市場規(guī)模

內(nèi)存互連芯片主要應(yīng)用于服務(wù)器領(lǐng)域，部分內(nèi)存互連芯片亦應(yīng)用于PC領(lǐng)域，其市場規(guī)模與服務(wù)器及PC的出貨量、單臺(tái)配置的內(nèi)存模塊種類及數(shù)量密切相關(guān)。

全球內(nèi)存模塊的市場需求 2020年至2024年，服務(wù)器內(nèi)存模塊出貨量從158.2百萬根增長至170.4百萬根；到 2030年預(yù)計(jì)將攀升至306.6百萬根，2025年至2030年間的復(fù)合年增長率約為10.8%，呈 現(xiàn)良好增長態(tài)勢。從市場結(jié)構(gòu)上看，服務(wù)器內(nèi)存模塊正加速向DDR5世代邁進(jìn)：DDR5 從2021年開始在下游應(yīng)用，到2024年滲透率已超過50%，預(yù)計(jì)在2025年將超過85%。同時(shí)，DDR6內(nèi)存模塊有望在2029年前后實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，為市場注入新的增長動(dòng)力。

驅(qū)動(dòng)服務(wù)器內(nèi)存模塊需求量增長的核心因素，在于全球服務(wù)器出貨量的增長，以及單臺(tái)服務(wù)器內(nèi)存模塊配置數(shù)量的增加。AI服務(wù)器的崛起，進(jìn)一步推動(dòng)了市場需求。由于對內(nèi)存容量的要求顯著增加，一般來說，一臺(tái)通用服務(wù)器配置8-12根內(nèi)存模塊，而一臺(tái)AI服務(wù)器配置16-24根內(nèi)存模塊。因此，隨著AI技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，AI 服務(wù)器滲透率持續(xù)提升，將直接推動(dòng)服務(wù)器內(nèi)存模塊整體需求增速高于服務(wù)器增速， 進(jìn)而為內(nèi)存互連芯片市場帶來廣闊的發(fā)展空間。

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內(nèi)存互連芯片是JEDEC定義的內(nèi)存模塊標(biāo)準(zhǔn)器件，其市場規(guī)模從2020年的767.9 百萬美元增長至2024年的1,168.0百萬美元，預(yù)計(jì)未來將進(jìn)一步從2025年的1,579.4百萬 美元增長至2030年的5,005.2百萬美元，期間復(fù)合年增長率高達(dá)25.9%。

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內(nèi)存模塊需求增長帶動(dòng)芯片市場擴(kuò)容 內(nèi)存互連芯片與內(nèi)存模塊有著明確的配比關(guān)系，其需求量與內(nèi)存模塊緊密相關(guān)。根據(jù)弗若斯特沙利文的資料，服務(wù)器內(nèi)存模塊的需求量將從2025年的183.9百萬根躍升至2030年的306.6百萬根，這一顯著增長趨勢，將直接促使內(nèi)存互連芯片數(shù)量同頻增長，成為市場規(guī)模擴(kuò)張的基礎(chǔ)。

服務(wù)器產(chǎn)品升級激發(fā)新的市場增長點(diǎn)

? DDR5技術(shù)升級提升芯片價(jià)值：由于產(chǎn)品技術(shù)難度、復(fù)雜度和性能的提升， DDR5 RCD、SPD芯片價(jià)值量較DDR4明顯增加；同時(shí)，服務(wù)器DDR5內(nèi)存模塊 新增配套芯片的需求，包括TS和PMIC芯片。產(chǎn)品升級不僅帶來芯片單價(jià)提升， 更拓展了芯片種類，成為DDR5世代市場增長的動(dòng)力。

? 新型高帶寬內(nèi)存模塊MRDIMM創(chuàng)造市場增量：基于AI應(yīng)用對內(nèi)存帶寬的迫切需 求，MRDIMM以其優(yōu)異的帶寬性能，預(yù)計(jì)將成為主流AI服務(wù)器系統(tǒng)主內(nèi)存的優(yōu) 選方案。2025年，MRDIMM開始在下游規(guī)模應(yīng)用，預(yù)計(jì)至2030年，其在AI服務(wù) 器內(nèi)存模塊中的滲透率將達(dá)30%，出貨量高達(dá)53.4百萬根，2025年至2030年的復(fù) 合年增長率為148.0%。相較廣泛應(yīng)用的RDIMM（僅需一個(gè)RCD），MRDIMM所 需的MRCD價(jià)值更高，同時(shí)新增10顆MDB的需求，因此隨著MRDIMM滲透率不 斷提升，將顯著推高內(nèi)存互連芯片市場規(guī)模。

? 子代持續(xù)迭代維系平均銷售價(jià)格：DDR5 RCD芯片預(yù)計(jì)推出6個(gè)子代產(chǎn)品， MRCD/MDB芯片預(yù)計(jì)有3個(gè)子代產(chǎn)品，未來幾年持續(xù)的子代迭代，將通過技術(shù)創(chuàng) 新與性能優(yōu)化，維系產(chǎn)品的平均銷售價(jià)格與毛利率，為內(nèi)存互連芯片市場的長期 穩(wěn)定增長提供保障。

PC領(lǐng)域市場主要增長邏輯

? DDR4至DDR5升級新增芯片需求：PC領(lǐng)域的DDR5內(nèi)存模塊（包括UDIMM/ SODIMM/CAMM/LPCAMM）需要搭配一顆更高規(guī)格、價(jià)值量更高的SPD，并新增一顆PMIC，推動(dòng)DDR5世代芯片價(jià)值量提升。

? DDR5支持速率提升進(jìn)一步帶動(dòng)芯片需求擴(kuò)容：DDR5第一子代產(chǎn)品支持的速率 是4800MT/s，當(dāng)數(shù)據(jù)速率達(dá)到6400MT/s及以上時(shí)，PC內(nèi)存模塊（包括CUDIMM/ CSODIMM/CAMM）需要新增加一顆CKD芯片，該芯片從2025年開始滲透，預(yù)計(jì)2029年覆蓋幾乎所有PC內(nèi)存模塊，開拓消費(fèi)級市場新空間。

內(nèi)存互連芯片市場的發(fā)展趨勢

? 算力爆發(fā)驅(qū)動(dòng)內(nèi)存容量及帶寬需求增長：大模型訓(xùn)練與推理對算力的迫切需求，正持續(xù)推高內(nèi)存容量和帶寬升級。以GPT為代表的大模型，參數(shù)規(guī)模突破萬億 級，推動(dòng)AI服務(wù)器內(nèi)存配置顯著升級—－單臺(tái)主流AI服務(wù)器通常需部署超20條 DDR5內(nèi)存模塊，內(nèi)存容量和數(shù)量遠(yuǎn)超通用服務(wù)器。同時(shí)，算力的爆發(fā)也對內(nèi)存 帶寬提出了更高的要求，DDR5第一子代RDIMM支持速率為4800MT/s，第六子 代預(yù)計(jì)突破9000MT/s，而第二子代MRDIMM更是達(dá)到12800MT/s。隨著技術(shù)成 熟及生態(tài)逐步完善，MRDIMM憑借更高帶寬與綜合性能，有望取代RDIMM成 為AI服務(wù)器主流方案，帶動(dòng)MRCD/MDB芯片需求激增。在PC領(lǐng)域同樣呈現(xiàn)高速 發(fā)展態(tài)勢，DDR5在游戲本和AI PC等高階終端加速滲透，模塊速率逐步迭代至 6400 MT/s及以上。為了保障高速運(yùn)行下的信號完整性，預(yù)計(jì)到2029年幾乎所有 的PC內(nèi)存模塊都將標(biāo)配CKD芯片。

? 技術(shù)迭代周期顯著縮短：內(nèi)存互連芯片技術(shù)正沿「協(xié)議升級迭代 － 傳輸速率提 升－芯片功能復(fù)雜化」路徑加速演進(jìn)，高速信號處理與低功耗設(shè)計(jì)等技術(shù)成為核 心競爭點(diǎn)，內(nèi)存互連芯片的價(jià)值量將持續(xù)提升。在服務(wù)器領(lǐng)域，DDR4僅經(jīng)歷四 個(gè)子代迭代，每個(gè)子代的迭代周期約為18~24個(gè)月；而DDR5預(yù)計(jì)有六個(gè)子代，DDR5第二子代產(chǎn)品2024年出貨已超過第一子代產(chǎn)品，第三子代在2025年快速上量，當(dāng)前子代迭代周期已逐步縮短至12-18個(gè)月，技術(shù)迭代節(jié)奏較DDR4世代明顯 提速。

? 市場集中度持續(xù)提升：從內(nèi)存互連芯片市場發(fā)展歷史來看，行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)憑借豐 富的產(chǎn)品組合、深厚的技術(shù)積累、完善的專利布局形成了完整的內(nèi)存互連解決方 案能力，在標(biāo)準(zhǔn)制定、研發(fā)創(chuàng)新等方面發(fā)揮引領(lǐng)作用、具備顯著優(yōu)勢，逐步實(shí)現(xiàn) 市場份額向少數(shù)幾家頭部企業(yè)集中。展望未來，行業(yè)頭部企業(yè)基于其市場領(lǐng)先優(yōu)勢，持續(xù)通過前瞻性投入下一代技術(shù)研發(fā)、優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，這些企業(yè)有望進(jìn)一步提升其市場競爭力和市場份額，推動(dòng)行業(yè)資源的高效整合與合理配置。

PCIe/CXL互連芯片

全球PCIe/CXL互連芯片市場 PCIe互連芯片市場概覽及市場規(guī)模 PCIe互連芯片的定義及分類 PCIe互連芯片是數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器高速數(shù)據(jù)互連的核心組件，遵循PCI-SIG標(biāo)準(zhǔn)體系，主要產(chǎn)品分為兩大類：

? PCIe Retimer芯片：適用于PCIe協(xié)議的超高速信號調(diào)理芯片，主要用于解 決數(shù)據(jù)在高速、遠(yuǎn)距離傳輸場景中時(shí)序不齊、損耗嚴(yán)重、完整性差等問 題，在CPU與高速外設(shè)（如GPU、AI加速卡、SSD卡及網(wǎng)卡等）的互連中發(fā) 揮重要作用。從定價(jià)來看，不同產(chǎn)品類型差異較大，2024年行業(yè)平均單價(jià) 范圍為約25.0美元至50.0美元。

? PCIe Switch芯片：用於擴(kuò)展接口數(shù)量，通過內(nèi)部交換架構(gòu)實(shí)現(xiàn)CPU與外圍 設(shè)備（如NIC、SSD、GPU）之間的高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)更多設(shè)備間的高密 度PCIe互連。從定價(jià)來看，不同產(chǎn)品類型差異較大，芯片價(jià)格主要取決於 其支持的鏈路數(shù)。2024年行業(yè)平均單價(jià)範(fàn)圍為約600.0美元至1,200.0美元。 近年來，PCIe協(xié)議技術(shù)迭代加速：從PCIe 5.0(32GT/s)升級至PCIe 6.0(64GT/s)， 傳輸速率實(shí)現(xiàn)翻倍，最新發(fā)佈的PCIe 7.0規(guī)範(fàn)更將單通道速率提升至128GT/s。在下游 應(yīng)用方面，支持PCIe 5.0協(xié)議的相關(guān)芯片和設(shè)備正在成為市場主流，未來技術(shù)將持續(xù)向 更高速率、更低延遲及低功耗方向演進(jìn)，以匹配AI服務(wù)器等新興場景的高速互連需求。

PCIe互連芯片市場規(guī)模 PCIe互連芯片市場規(guī)模從2022年的469.2百萬美元快速增長至2024年的2,288.6 百萬美元。行業(yè)預(yù)測顯示，未來該市場將持續(xù)高速增長，預(yù)計(jì)2030年市場規(guī)模將達(dá)到 7,761.0百萬美元，2025年至2030年間的年複合增長率高達(dá)20.1%。


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PCIe互連芯片市場的主要驅(qū)動(dòng)因素

? AI服務(wù)器出貨量激增，拉動(dòng)芯片需求放量：AI服務(wù)器架構(gòu)中，隨著GPU/AI芯片 數(shù)量持續(xù)攀升、模型規(guī)模迅速擴(kuò)大，對系統(tǒng)帶寬及高速互連需求大幅增長，PCIe 互連芯片已成為高速設(shè)備間互連的關(guān)鍵器件。PCIe Switch提供擴(kuò)展或聚合能力， 并允許更多的設(shè)備連接到一個(gè)PCIe端口，而PCIe Retimer則用于保障系統(tǒng)的信號 完整性與穩(wěn)定性，提升高速信號的有效傳輸距離。以一臺(tái)主流8卡GPU服務(wù)器為 例，通常需配備2至4個(gè)PCIe Switch實(shí)現(xiàn)拓?fù)鋽U(kuò)展，同時(shí)需要8至16個(gè)Retimer， 以延長CPU與外設(shè)間的有效傳輸距離。因此，PCIe互連芯片已成為AI服務(wù)器中 不可或缺的核心器件，其需求量與AI服務(wù)器出貨量呈正相關(guān)。

? PCIe協(xié)議持續(xù)迭代升級，拓展應(yīng)用場景邊界：目前PCIe 5.0正在逐步成為市場主 流，未來還將進(jìn)一步向PCIe 6.0及PCIe 7.0演進(jìn)，PCIe協(xié)議每次迭代將帶來數(shù)據(jù) 傳輸速率翻倍，由此驅(qū)動(dòng)兩大增長邏輯：一方面，更高速率帶來更復(fù)雜的信號完 整性問題，PCIe Retimer的應(yīng)用場景從當(dāng)前的CPU及GPU/AI加速卡/SSD/網(wǎng)卡互 連，將延伸至有源線纜(AEC)、邊緣計(jì)算設(shè)備、智能汽車等連接密集型場景；另 一方面，協(xié)議迭代推動(dòng)服務(wù)器集群組網(wǎng)需求，PCIe Switch需承擔(dān)多設(shè)備帶寬優(yōu)化 與拓?fù)浼軜?gòu)升級任務(wù)，在AI推理服務(wù)、數(shù)據(jù)中心高密度部署等場景中重要性持續(xù) 提升。

CXL互連芯片市場概覽及市場規(guī)模

CXL互連芯片市場的定義及分類 CXL互連芯片是基于CXL協(xié)議構(gòu)建的高速互連核心器件，其物理層沿用PCIe標(biāo) 準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)CPU、GPU、內(nèi)存間高速低延遲的數(shù)據(jù)交互，主要應(yīng)用于內(nèi)存擴(kuò)展和內(nèi) 存池化場景，主要產(chǎn)品分為兩大類。從定價(jià)來看，由于CXL的應(yīng)用和生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)尚 處于早期，相關(guān)產(chǎn)品還未達(dá)到規(guī)模商業(yè)量產(chǎn)階段，目前還未形成成熟的定價(jià)體系?，F(xiàn)有產(chǎn)品的單價(jià)取決于規(guī)格及功能，范圍一般為約100美元至1,000美元。

? CXL MXC芯片：作為處理器與CXL內(nèi)存模塊高速連接樞紐，負(fù)責(zé)完成協(xié)議轉(zhuǎn)換、內(nèi)存訪問調(diào)度及一致性控制，是構(gòu)建內(nèi)存擴(kuò)展和內(nèi)存池化架構(gòu)的 關(guān)鍵控制器；

? CXL Switch芯片：用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)CXL主機(jī)及設(shè)備之間的互連與資源管理，支持單個(gè)或者多個(gè)CPU連接多個(gè)CXL內(nèi)存或加速設(shè)備，提升系統(tǒng)擴(kuò)展能力 和資源利用效率，是大規(guī)模內(nèi)存池化架構(gòu)的核心支持組件。兩者協(xié)同構(gòu)建CXL互連解決方案，將在新一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中發(fā)揮重要作用。CXL互連芯片市場規(guī)模 2024年CXL互連芯片市場尚處于商業(yè)化初期，市場規(guī)模約為4.3百萬美元，行業(yè)預(yù)測未來幾年該市場將迎來爆發(fā)式增長，預(yù)計(jì)至2030年市場規(guī)模將達(dá)到1,703.1百萬美元，2025年至2030年期間的復(fù)合年增長率高達(dá)170.2%。

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CXL互連芯片市場的主要驅(qū)動(dòng)因素

? CXL協(xié)議持續(xù)在AI領(lǐng)域滲透，拉動(dòng)芯片需求增加：在AI領(lǐng)域，CXL技術(shù)通過支 持GPU和FPGA（現(xiàn)場可編程閘陣列）等加速器與主處理器的高效協(xié)作，可顯著提 升AI模型訓(xùn)練和推理的速度，實(shí)現(xiàn)低延遲、高速的數(shù)據(jù)傳輸，從而大幅提高計(jì)算效率；同時(shí)CXL技術(shù)支持內(nèi)存擴(kuò)展和共享機(jī)制，為AI應(yīng)用提供更大的內(nèi)存空間 和更靈活的資源分配方案，解決內(nèi)存帶寬瓶頸。作為CXL技術(shù)落地的核心載體， CXL互連芯片支撐上述應(yīng)用場景，其需求與AI服務(wù)器密切相關(guān)，并將在AI領(lǐng)域 發(fā)揮更大的作用。

? 系統(tǒng)架構(gòu)重構(gòu)及連接復(fù)雜度提升，推動(dòng)應(yīng)用場景拓展：AIGC推動(dòng)數(shù)據(jù)中心向萬 卡級集群演進(jìn)，芯片至數(shù)據(jù)中心的多維互連復(fù)雜度指數(shù)級提升，傳統(tǒng)互連方案難 以滿足TB級帶寬與百納秒級延遲需求，CXL通過內(nèi)存池化與高速互連實(shí)現(xiàn)架構(gòu) 升級：CXL MXC在內(nèi)存擴(kuò)展及內(nèi)存池化領(lǐng)域能夠有效提升內(nèi)存容量和帶寬，以 適配云計(jì)算和AI等數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的需求；同時(shí)，CXL Switch也逐步開始應(yīng)用 于服務(wù)器平臺(tái)，支持多節(jié)點(diǎn)設(shè)備的內(nèi)存和資源共享，優(yōu)化服務(wù)器集群的拓?fù)浼軜?gòu) 與資源利用率。

目前，國際知名大型互聯(lián)網(wǎng)廠商正在探索在其新型服務(wù)器集群中 部署CXL內(nèi)存資源池，單個(gè)內(nèi)存池通常需要配置16-32顆CXL MXC和2-4顆CXL Switch芯片。隨著CXL內(nèi)存池在服務(wù)器中滲透，CXL互連芯片市場將進(jìn)入爆發(fā)增 長通道。CXL技術(shù)可通過內(nèi)存池化賦能內(nèi)存擴(kuò)展，顯著提升GPU集群的算力效 率，并降低總擁有成本(TCO)。

PCIe/CXL互連芯片的準(zhǔn)入壁壘及關(guān)鍵成功因素

? 協(xié)議驅(qū)動(dòng)的技術(shù)迭代與創(chuàng)新能力：PCIe/CXL互連芯片的核心競爭力根植于對協(xié) 議標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)的快速響應(yīng)及底層技術(shù)突破。企業(yè)需緊跟從PCIe從5.0向6.0乃至7.0、 CXL從1.0到3.x的協(xié)議迭代節(jié)奏，通過持續(xù)研發(fā)投入攻克信號處理、編碼算法等關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)PCIe協(xié)議持續(xù)升級時(shí)，需優(yōu)化高速SerDes串行接口技術(shù)，以解決高頻傳輸中的信號衰減、時(shí)序抖動(dòng)等問題，保障芯片兼容性與穩(wěn)定性；而CXL技術(shù)正朝著帶寬倍增、延遲優(yōu)化與功能拓展方向演進(jìn)，在支持內(nèi)存池化、點(diǎn)對點(diǎn)直 連的同時(shí)，未來或結(jié)合光互連技術(shù)突破TB級帶寬與亞50ns延遲瓶頸。從底層技術(shù)看，SerDes作為高速串行傳輸?shù)摹干窠?jīng)中樞」，其速率提升（如PCIe 6.0所需的 64GT/s）與信號完整性優(yōu)化能力直接決定互連芯片的穩(wěn)定性與延遲表現(xiàn)；而DDR 控制器技術(shù)則通過影響內(nèi)存訪問效率，成為支撐CXL內(nèi)存池化的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)。

? 深度需求洞察與生態(tài)協(xié)同能力：PCIe/CXL互連芯片的另一核心成功要素，在于 對下游客戶需求的深度理解與生態(tài)關(guān)系的緊密維系。隨著AI服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等 下游應(yīng)用場景對高速互連需求的爆發(fā)式增長，企業(yè)需精準(zhǔn)把握客戶在PCIe 6.0、 CXL 3.0等協(xié)議迭代需求、低延遲、高帶寬等性能指標(biāo)要求，以及成本控制方面 的核心訴求，通過技術(shù)預(yù)研針對性開發(fā)，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)與服務(wù)器 與云計(jì)算廠商等合作伙伴建立長期戰(zhàn)略合作，深度參與硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)制 定，形成「需求反饋－技術(shù)迭代－生態(tài)適配」的閉環(huán)。這種「需求驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新+ 生 態(tài)協(xié)同共進(jìn)」的模式，不僅能提升產(chǎn)品競爭力，更能構(gòu)筑起市場壁壘，成為企業(yè)在PCIe/CXL市場立足的關(guān)鍵。

以太網(wǎng)及光互連芯片

以太網(wǎng)互連芯片是數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算及AI基礎(chǔ)設(shè)施的核心硬件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間高速數(shù)據(jù)交換與低時(shí)延通信。主要分為三類：(i)以太網(wǎng)交換芯片(Ethernet Switch)，用于數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)流量的調(diào)度，是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的骨干器件；(ii)NIC（網(wǎng)卡芯片），部署于服務(wù)器端，是主機(jī)接入以太網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵接口；及(iii)Ethernet Retimer 芯片，解決長距離高速信號傳輸中的時(shí)序失真與信號衰減，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾耘c系統(tǒng)穩(wěn)定性，尤其適用于AI服務(wù)器與云計(jì)算節(jié)點(diǎn)。

以太網(wǎng)互連芯片

全球以太網(wǎng)互連芯片市場規(guī)模從2020年的60億美元增長至2024年的94億美元， 期間復(fù)合年增長率達(dá)11.6%，增長主要受云計(jì)算與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推動(dòng)。未來隨著 AI大模型部署加速，AI服務(wù)器、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心及高帶寬存儲(chǔ)系統(tǒng)對高速低延遲網(wǎng)絡(luò)的需求激增，400G/800G以太網(wǎng)方案逐步落地，并向1.6T演進(jìn)，驅(qū)動(dòng)以太網(wǎng)互連芯片需求量和價(jià)值量同步提升，預(yù)計(jì)2030年市場規(guī)模將達(dá)到247億美元，2025年至2030 年間復(fù)合年增長率高達(dá)17.9%。

光互連芯片

光互連芯片是實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵組件，通過光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，支撐下一代數(shù)據(jù)中心和AI基礎(chǔ)設(shè)施對高帶寬、低功耗互連的需求，已成為核心技術(shù)之一。光互連芯片主要分為三類：

? DSP芯片：負(fù)責(zé)高速信號的調(diào)制╱解調(diào)、波形整形及數(shù)字信號處理(DSP) 糾錯(cuò)功能，是400G、800G等先進(jìn)調(diào)制格式不可或缺的核心器件；

? 激光驅(qū)動(dòng)芯片(Driver)與跨阻放大器(TIA)，其中Driver將電信號轉(zhuǎn)換為高頻 模擬信號以驅(qū)動(dòng)光發(fā)射器，TIA將光探測器輸出的微弱電流信號放大為電 壓信號，保障高速、高靈敏度的接收鏈路；

? 硅光芯片：通過在單一硅基平臺(tái)上集成光子和電子功能，實(shí)現(xiàn)小型化、高速光互連，有效解決先進(jìn)計(jì)算系統(tǒng)中的帶寬瓶頸與功耗挑戰(zhàn)。全球光互連芯片市場規(guī)模從2020年的4億美元迅速增長至2024年的26億美元，復(fù)合年增長率高達(dá)57%，增長原因主要源于400G/800G光模塊在AI數(shù)據(jù)中心規(guī)?；渴?。

展望未來，隨著大模型訓(xùn)練集群的GPU規(guī)模持續(xù)攀升，節(jié)點(diǎn)間通信帶寬密度和能效比需求急劇增長，光互連技術(shù)將成為高性能架構(gòu)中重要方案，預(yù)計(jì)至2030年市場規(guī)模將達(dá)到99億美元，2025年至2030年期間的復(fù)合年增長率為21.5%。

高速互連芯片市場競爭格局

全球高速互連芯片市場正伴隨AI基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建和服務(wù)器架構(gòu)升級進(jìn)入高速增長期。當(dāng)前市場已形成多個(gè)技術(shù)方向并行演進(jìn)的格局。

內(nèi)存互連芯片市場：從DDR4到DDR5世代，該市場的主要廠商穩(wěn)定在三家，即瀾起科技、Renesas及Rambus，市場競爭份額高度集中，目前前三大廠商合計(jì)市場份額超過90%。頭部 企業(yè)逐步形成了「技術(shù)壁壘+客戶綁定」的雙重競爭護(hù)城河。

PCIe/CXL互連芯片市場：PCIe互連芯片市場相對較為成熟，展現(xiàn)出顯著的頭部集中態(tài)勢，前五大廠商占據(jù)超90%的市場份額。2024年，前兩大PCIe Retimer廠商合計(jì)市場份額96.9%，而PCIe Switch細(xì)分市場則由單一廠商占據(jù)主導(dǎo)地位。這些領(lǐng)先企業(yè)具備高速SerDes設(shè)計(jì)能力及PCIe協(xié)議迭代及產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)（如已量產(chǎn)PCIe 5.0產(chǎn)品并 送樣PCIe 6.0產(chǎn)品），覆蓋從芯片到系統(tǒng)級互連的復(fù)雜拓?fù)湓O(shè)計(jì)需求，進(jìn)一步鞏固其市場競爭力。
CXL互連技術(shù)是近幾年興起的前沿技術(shù)，基于該技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在逐步完善，因此相關(guān)芯片目前尚未規(guī)模量產(chǎn)，市場處于起步階段。

以太網(wǎng)及光互連芯片市場：少數(shù)國際巨頭憑借技術(shù)及先發(fā)優(yōu)勢，占據(jù)以太網(wǎng)及光互連芯片市場主要份額。

內(nèi)存互連芯片2024年整體呈現(xiàn)高度集中的市場格局，前三家企業(yè)合計(jì)占據(jù)93.4%的市場份額； 其中，瀾起科技以4.3億美元的收入占據(jù)36.8%的市場份額，排名第一。

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PCIe Retimer 2024年該市場同樣也呈現(xiàn)出極高的市場集中度。按2024年的市場份額計(jì)， PCIe Retimer提供商中瀾起科技排名全球第二。作為市場的新進(jìn)入者，通過持續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)和迭代，2024年產(chǎn)品出貨快速增長，以4千萬美元的收入占據(jù)10.9%的市場份額，排名第二。

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Switch市場高度集中，單個(gè)全球供應(yīng)商占據(jù)了超過90%的市場份額。其核心障礙在于高速SerDes和switching-fabric設(shè)計(jì)的復(fù)雜性限制了廠商的參與。憑借自主研發(fā)的SerDes IP、工程技術(shù)訣竅以及從PCIe Retimer芯片開發(fā)中積累的類似市場資源，瀾起是少數(shù)幾家能夠開發(fā)先進(jìn)PCIe Switch產(chǎn)品的企業(yè)之一，目前正在進(jìn)行此類產(chǎn)品的研發(fā)。

CXL互連芯片是基于新興的CXL高速互連協(xié)議設(shè)計(jì)的。由于CXL的應(yīng)用和生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)仍處于早期階段，大規(guī)模商業(yè)部署尚未實(shí)現(xiàn)。因此，市場仍處于起步階段，尚未形成客觀完整的競爭格局。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的成熟和應(yīng)用場景的擴(kuò)展，瀾起作為已在CXL互連芯片領(lǐng)域建立技術(shù)能力和產(chǎn)品儲(chǔ)備的企業(yè)，有望在市場發(fā)展過程中獲得進(jìn)一步的競爭力。