全球以太网交换集成电路市场数据调查及2026年前景展望

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随着数据基础设施在云计算、人工智能加速和超大规模网络领域的重要性日益凸显,全球以太网交换集成电路市场持续发展。最新研究显示,该市场在2024年达到48.6亿美元,预计到2031年将增长至83.7亿美元,复合年增长率(CAGR)为7.26%。这一增长与全球对更高速度以太网的需求密切相关——从25G/100G到200G/400G乃至800G交换机架构——而这种需求是由人工智能集群、边缘计算、5G部署和企业数字化转型所驱动的。该市场历来以低于25G和25G-100G的设备为主导,如今正经历着向更高速度类别的深刻转变,从根本上重塑了整个行业的收入分配和竞争格局。

竞争格局高度集中。博通依然是无可争议的全球领导者,2024 年的营收份额为 54.59%。其 Tomahawk、Trident 和 Jericho 产品系列在超大规模云部署领域占据主导地位,提供无与伦比的 SerDes 性能和快速的代际改进。Marvell 紧随其后,2024 年的市场份额为 12.95%,这得益于其 Prestera 和 OCTEON 交换 SoC 平台以及在运营商和企业市场赢得的设计订单。思科 2024 年的市场份额为 9.60%,预计到 2030 年将下降至 5.96%,因为该公司正将重心从自主研发芯片转向采用商用芯片的混合战略。 NVIDIA(Mellanox)凭借其专为加速计算集群和人工智能网络设计的Spectrum以太网产品组合,保持着7-8%左右的稳定市场份额。Microchip和Centec Communications的市场份额稳定但较为有限,合计约占5%,它们在工业、中小企业和成本优化型数据中心交换领域拥有优势。

从产品类型来看,以太网交换集成电路市场呈现出明显的技术演进周期。2020年,≤25G和25G-100G类别的芯片占据了全球收入的一半以上(合计超过50%)。然而,随着云服务提供商和人工智能数据中心扩展其基础设施,市场已稳步向100G-400G,尤其是400G+交换芯片转型。≤25G芯片的收入占比从2020年的25.63%下降到2024年的18.69%,预计到2031年将进一步下降至约9.34%,这反映出其产品日益商品化,并被集成到低端企业和工业网络设备中。中端25G-100G市场的发展轨迹与此类似,市场份额将从2020年的25.01%下降到2030年的11.29%,这主要是由于云数据中心加速向基于100G的交换矩阵和脊叶式架构迁移。

相比之下,100G-400G市场仍然是以太网交换集成电路市场的支柱,在2020年至2026年期间贡献了最大的收入份额。尽管其市场份额从2020年的47.31%略微下降到2024年的41.49%,但收入仍在持续增长,预计到2030年将达到30.3亿美元。该细分市场包括部署在超大规模数据中心叶脊层中的主流芯片,并受益于对基于100G SerDes和112G PAM4 SerDes架构的强劲需求。与此同时,400G+细分市场增长最快,从2020年的5500万美元增长到2024年的9.21亿美元,预计到2030年将达到32.4亿美元,届时将占市场总收入的40%以上。这一快速增长主要得益于人工智能网络需求的激增、大规模GPU集群的普及以及云服务提供商对25.6T和51.2T交换平台的广泛采用。

在应用方面,全球市场正经历着商用以太网交换集成电路解决方案与自主研发(内部开发)解决方案之间日益加剧的分化。由博通、Marvell、Microchip、Centec等公司提供的商用IC继续占据主导地位,贡献了2024年总收入的86.92%,预计到2031年将超过92%。这反映了企业、电信运营商和云服务提供商将硬件创新外包给专业半导体供应商,而不是依赖自身芯片设计团队的趋势日益增长。相反,传统上由思科(UADP)、华为(Solar系列)以及一些尝试定制芯片的超大规模企业主导的自主研发集成电路(IC)市场份额已逐渐下降——从2020年的18.37%降至2024年的13.08%,预计到2031年将跌破8%。这一下降主要是由于开发先进交换芯片(尤其是7nm和5nm SerDes密集型IC)的复杂性和成本不断攀升,使得定制ASIC开发在经济上面临挑战。

以太网交换集成电路行业的技术演进深受SMCI(智能移动通信基础设施)、人工智能网络蓬勃发展以及超大规模云需求的影响。从100G到200G、400G和800G以太网的升级正在加速,使得高密度、低延迟的SerDes成为先进集成电路的核心差异化因素。向112G PAM4 SerDes的过渡支撑了12.8T、25.6T和51.2T交换芯片性能的飞跃,而下一阶段——224G PAM4——正开始为2030年及以后的产品做好准备。这些发展需要先进的晶圆代工工艺(5nm、3nm)、芯片级架构、2.5D中介层和共封装光器件(CPO),所有这些都将进一步巩固市场格局,使那些能够承担高强度研发投入的供应商占据优势。因此,商用芯片供应商——尤其是博通和Marvell——正日益超越定制ASIC开发商,进一步巩固了已观察到的市场份额趋势。

从地域上看,增长遍及北美、欧洲和亚太地区。亚太地区凭借中国云计算的快速扩张、日本企业更新换代以及印度数字基础设施的建设,已成为以太网交换集成电路的最大消费市场。北美仍然是技术前沿,这主要得益于亚马逊、谷歌、微软和Meta等超大规模数据中心运营商,它们率先采用了400G/800G交换架构。与此同时,欧洲市场呈现温和但稳定的增长,这得益于对数字主权、绿色数据中心和5G核心网络的投资不断增加。

总而言之,在云规模人工智能工作负载和下一代数据中心架构的驱动下,以太网交换集成电路市场正经历着向超高速交换器件的结构性转变。随着≤25G和25G-100G等传统细分市场的相对重要性下降,100G-400G和400G+细分市场将在2031年之前主导市场收入。竞争优势将越来越依赖于SerDes创新、能效、光器件集成和先进的制造工艺。生态系统正在整合,博通、Marvell和英伟达被定位为长期赢家,而自主研发的解决方案由于开发复杂性的急剧上升,市场份额持续下滑。预计该市场将以7.26%的复合年增长率增长,并将继续成为与数字基础设施和人工智能革命相关的半导体领域中增长最快的细分市场之一。

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