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　　在前几天野村证券出了一份Global AI Trend Tracker 的分析，但报告中讲到的关于AI网络的内容和数据很有意思。报告中对博通的Tomahawk 6进行了分析，也提到了Ethernet和InfiniBand的对比，其实在大型数据中心里面InfiniBand的市场占有率早就超过了Ethernet，而且优势越来越大，只是之前并没有单独去查过这个数据，InfiniBand当然就是英伟达，Ethernet则是以博通为代表的其他大厂的方案。原始报告已经放到星球中。

　　Broadcom于2025年6月3日宣布开始出货Tomahawk 6交换芯片，这一消息在全球AI基础设施市场引起了广泛关注。TH6采用3纳米工艺技术，配备200G SerDes（串行解串器），支持高达102.4Tbps的交换容量，是当前主流以太网交换芯片（51.2Tbps）的两倍。这一技术突破不仅显著提升了网络传输带宽和降低了延迟，还通过支持共封装光学（Co-packaged Optics, CPO）技术，实现了功耗、延迟、链路波动和总体拥有成本（TCO）的全面优化。CPO技术通过将光学引擎与交换硅芯片集成，仅保留外部激光源，进一步提升了系统的能效和性能。根据Broadcom高级副总裁Ram Velaga的介绍，TH6的价格接近前一代产品的两倍，单芯片价值低于2万美元，但其性能提升带来的价值远超成本。

　　TH6在AI网络中必博官方网站的优化尤为突出。在规模扩展（Scale-out）方面，TH6通过200G链路的两层Clos架构，可连接多达10万个XPU（加速处理单元，如GPU或TPU），相比传统三层架构减少了67%的光学模块和物理连接，从而大幅降低延迟和功耗。在规模收缩（Scale-up）方面，单芯片支持512个XPU单跳连接，是竞争产品的7倍，特别适合机架内GPU/TPU的紧密互联。此外，TH6配备的认知路由2.0（Cognitive Routing 2.0）技术针对现代AI工作负载（如混合专家模型和强化学习）进行了优化，集成了全局负载均衡、动态拥塞控制、快速故障恢复和自适应流量控制等功能，使其成为大规模AI集群的理想选择。

　　TH6的推出不仅标志着Broadcom在高端交换芯片领域的技术领先地位，也有望推动1.6T光学模块和数据中心互联（DCI）需求的快速增长。同时，TH6的CPO版本将加速CPO价值链企业的商业化进程，为AI数据中心（AIDC）提供更高效、更经济的网络解决方案。报告指出，TH6的量产将引发全球AI基础设施和网络市场的新一轮技术升级周期，惠及光学收发器、PCB/CCL制造以及AI服务器/交换机领域的市场领导者，如中际旭创、苏州天孚、深南电路、昆山沪士和紫东武汉。

　　AI网络的架构主要分为Scale-out和Scale-up两大类。规模扩展网络连接不同AI服务器之间的网卡（NIC）至叶子节点交换机，通常采用NVIDIA的InfiniBand或以太网的Clos拓扑结构。规模收缩网络则聚焦于加速处理器（如GPU/XPU）之间的高速点对点互联，代表技术包括NVIDIA的NVLink、UALink联盟的Ultra Accelerator Link、Broadcom的Scale Up Ethernet（SUE）以及AMD的Infinity Fabric。这些技术的竞争与发展反映了AI模型训练和推理对计算能力和灵活扩展的需求。

　　在规模扩展网络中，以太网凭借其兼容性强、生态系统广泛和成本较低的优势，在传统数据中心网络中长期占据主导地位。然而，在生成式AI兴起的初期，NVIDIA的InfiniBand因其在GPU市场的统治地位和高性能（低延迟、高带宽）而迅速抢占市场份额。为应对这一挑战，Ultra Ethernet Consortium（UEC）于2023年7月成立，推出了超以太网协议，支持多路径传输和微秒级延迟，适用于AI训练场景。2024年，800G以太网实现标准化并进入商业化阶段，采用PAM4调制技术和四通道200G SerDes，结合RoCEv2（基于融合以太网的RDMA）和优先级流量控制（PFC），显著降低网络延迟。报告预测，随着全球云服务提供商（CSPs）加大自研ASIC项目的投入，以太网将在未来几年重夺市场动能。

　　相比之下，InfiniBand因其封闭生态和高成本，市场规模增长缓慢，但其在超级计算集群中的可靠性依然无可替代。2023年10月，InfiniBand Trade Association发布XDR标准，支持800Gb/s单端口带宽，采用PAM4调制和硅光子技术，功耗较NDR降低30%。NVIDIA的最新800G Quantum-X CPO交换机基于XDR标准，展现了其在高端AI网络市场的持续创新。此外，谷歌通过自研的光学电路交换（OCS）技术，采用Torus拓扑结构，实现了30%吞吐量提升、40%功耗降低和50倍的网络停机时间减少，为AI网络架构提供了全新范式。

　　在规模收缩网络中，NVIDIA的NVLink凭借其在超大规模AI数据中心的广泛应用，占据主导地位。NVLink通过高带宽、低延迟的点对点连接，优化了GPU互联性能。2025年3月的GTC大会上，NVIDIA CEO Jensen Huang宣布推出NVLink Fusion，允许客户通过IP授权与NVIDIA生态伙伴（如MediaTek、Marvell、Qualcomm）合作，构建半定制AI基础设施。相比之下，UALink联盟的Ultra Accelerator Link提供开放标准，支持高达200G每通道的连接，覆盖1024个加速器，旨在挑战NVLink的垄断地位。Broadcom的SUE则基于以太网框架，为XPU提供低延迟、高带宽的内存事务传输，单层交换支持1024个端口。AMD的Infinity Fabric主要用于芯片内和处理器间通信，但在AI/ML训练等规模扩展应用中，通过以太网连接可实现更大规模的性能提升。

　　这些技术路线的竞争表明，AI网络正朝着更高带宽、更低延迟和更灵活扩展的方向发展。Broadcom的TH6通过支持双架构（Scale-out和Scale-up），在这一竞争中占据了有利位置，其创新的认知路由和CPO技术进一步巩固了其市场竞争力。

　　根据LightCounting的数据，2023-2028年，全球光学电路交换（OCS）硬件销售预计以32%的年复合增长率（CAGR）增长，超过以太网交换机（14%）和InfiniBand交换机（24%）。尽管如此，以太网交换机在2021-2028年的总销售额仍将保持领先地位。DellOro Group预测，到2027年，云服务提供商将占据数据中心交换机销售的60%，推动400Gbps、800Gbps和1600Gbps的广泛采用，其中800Gbps预计在2027年超越400Gbps。在中国市场，IDC数据显示，2024年数据中心交换机市场同比增长23.3%，200/400G设备收入和端口出货量分别增长132.0%和166.5%，反映了生成式AI对高速网络的强劲需求。

　　白盒交换机因其低成本、开放性和高可扩展性，受到云服务提供商的青睐。IDC统计显示，2023年第四季度至2024年第四季度，ODM Direct的市场份额持续上升。全球以太网交换机市场高度集中，2024年CR5（前五厂商）市场份额达到70%，其中思科（Cisco）、Arista、华为、HPE和H3C分别占据35.9%、13.0%、10.5%、5.8%和4.4%的份额。Arista凭借其在高速交换机领域的突破，2024年上半年市场份额首次超过思科，成为白盒交换机市场的领军者。

　　CPO技术是交换机市场的另一大趋势。NVIDIA计划于2025年下半年出货Quantum X800 CPO交换机，而Broadcom的TH6 CPO版本虽未明确出货时间，但已展现出商业化潜力。报告预测，2025年CPO交换机在AI数据中心市场的渗透率仅为1%，但到2027年和2030年将分别提升至10%和20%。由于CPO交换机集成了光学收发器，其平均销售价格（ASP）高于传统交换机，预计2025年、2027年和2030年的CPO交换机市场规模（TAM）将分别达到4.16亿美元、67.51亿美元和128.77亿美元。

　　交换机的价值链分析显示，交换芯片是核心组件，占BOM成本的32%。Broadcom和思科在以太网交换芯片市场占据主导地位，而NVIDIA则是InfiniBand交换芯片的主流供应商。TH6的102.4T交换容量和CPO架构进一步巩固了Broadcom在高端市场的垄断地位。下游市场包括电信、数据通信和企业客户，其中云服务提供商是主要驱动力。报告列举了主要云服务提供商的交换机和芯片供应商，如AWS和Meta使用Broadcom芯片，谷歌和微软则部分采用自研芯片，显示出市场竞争的复杂性。

　　报告指出，在全球顶级超级计算机中，约78%的计算系统采用基于RoCE（RDMA over Converged Ethernet）的以太网解决方案，而65%的系统使用InfiniBand架构。这表明，以太网在覆盖范围上略占优势，但两者在高性能计算（HPC）和AI数据中心中存在一定的重叠应用。在生成式AI基础设施部署的初期，InfiniBand凭借NVIDIA在GPU市场的统治地位，成为规模扩展（Scale-out）网络的首选。然而，随着云服务提供商（CSPs）加大自研ASIC项目的投入，以太网正逐渐重夺市场动能。下图直观展示了以太网和InfiniBand在不同时间段或数据中心规模中的市场份额，凸显了两者的动态博弈。

　　报告指出，在生成式AI基础设施部署的头两年（2022-2024年），InfiniBand因NVIDIA在GPU市场的统治地位而成为规模扩展网络的首选架构。NVIDIA通过其Quantum/Quantum-2系列交换机和ConnectX适配器，推动了InfiniBand在400Gbps和800Gbps网络中的广泛应用。与此同时，以太网尽管在传统数据中心占据主导，但在AI后端网络中的增长速度不及InfiniBand，导致其市场份额相对下滑。