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1、智算网络架构研究智算网络架构研究光铜携手共进光铜携手共进评级:强于大市(维持)证券研究报告2025年08月11日行业:通信通通信信行行业业专专题题研研究究马成龙(分析师)S1160524120005刘正(联系人)请务请务必阅必阅读报读报告正告正文后文后各各项声项声明明2请务请务必阅必阅读报读报告正告正文后文后各各项声项声明明投资摘要投资摘要 AI集集群群网网络络架架构构升升级级,后后端端组组网网拉拉动动光光模模块块需需求求。传统的云数据中心网络流量主要是从数据中心到最终客户,以南北向流量为主;AI集群东西向的通信流量占据主要部分,因此需增设后端网络实现各服务器间的互联,大幅拉动了光模块、交换机
2、、网卡、光纤光缆的需求。当前主流的AI后端网络以IB和以太网方案为主,尽管IB性能更加突出,但综合考虑成本和生态,我们认为后续以太网方案将逐步占据主导地位。英英伟伟达达GB300出出货货在在即即,1.6T光光模模块块需需求求有有望望爆爆发发。英伟达GB300有望于下半年出货,相比于GB200 NVL72,在交换设备层面GB300 NVL72在网卡端和交换机端都做了升级。GB200采用CX7网卡,使用 Q3200 Quantum-3 交换机托盘,其包含 2 个独立交换机,每个交换机有36个400Gb/s端口;GB300 采用CX8网卡,需配置Quantum-X800 QM3400交换机,其配有1
3、44个端口,每个端口均可提供800Gb/s的连接,需要72个1.6T双端口光模块。因此GB300 NVL72在网卡端光模块由400G升级为800G,交换机端光模块由800G升级至1.6T,带动光模块整体价值量提升。此外,随着互联速率的不断提升,交换机市场规模也有望不断扩大。自研自研ASIC加速加速,有有望望带带动动光光模模块块、AEC需求需求。谷歌、AWS、Meta、微软等均加大对自研ASIC的支持力度,从架构层面看谷歌TPU连接采用3Dtorus架构和OCS,以增强拓展性和互联效率,我们认为机柜内部连接采用DAC,机柜间连接TPU:光模块=1:1.5(4096个TPU网络),提高网络层数光模
4、块配比将相应提升。AWS的Trn2在机柜内及网卡端均采用AEC连接,测算Trn2芯片和400G AEC的数量配比关系为1:1.5。投投资资建建议议:推荐光器件光模块领先企业【中际旭创】【新易盛】【天孚通信】,建议关注【汇绿生态】;此外推荐高速铜缆环节领先企业【兆龙互连】,建议关注【沃尔核材】【瑞可达】。风险提示:风险提示:AI发展及投资不及预期;行业竞争加剧;全球地缘政治风险;新技术发展引起产业链变迁。请务请务必阅必阅读报读报告正告正文后文后各各项声项声明明3目录目录/C Co on nt te en nt ts s01020304AI集群网络架构升级,集群网络架构升级,IB、以太网方案逐鹿、
5、以太网方案逐鹿英伟达英伟达H100、NVL72集群网络架构详解集群网络架构详解北美头部北美头部CSP网络架构网络架构投资建议投资建议请务请务必阅必阅读报读报告正告正文后文后各各项声项声明明401AI集群网络架构升级,集群网络架构升级,IB、以太网方案逐鹿、以太网方案逐鹿请务请务必阅必阅读报读报告正告正文后文后各各项声项声明明传统网络架构难以承载智算业务传统网络架构难以承载智算业务 传传统统数数据据中中心心网网络络以以南南北北向向流流量量为为主主。传统的云数据中心网络一般是基于对外提供服务的流量模型而设计的,流量主要是从数据中心到最终客户,即以南北向流量为主,云内部东西向流量为辅。传传统统架架构
6、构无无法法承承载载智智算算业业务务。(1)网络有阻塞:传统架构因考虑到并非所有服务器都同时对外产生流量,为控制成本,Leaf交换机的带宽存在收敛比,一般上联带宽:下联带宽=1:3。(2)时延高:跨Leaf交换机的两台服务器互访需要经过Spine交换机,转发路径有3跳。(3)单服务器只有一张网卡,且网卡带宽不够大。5请务请务必阅必阅读报读报告正告正文后文后各各项声项声明明5图图2 2:传传统网统网络络架构架构不不适用适用AI计算计算资料来源:InfoQ,东方财富证券研究所图图1:传传统统网络网络架构以架构以南北向南北向流量为流量为主主资料来源:百度智能云智算中心网络架构白皮书(2023),东方财