【国盛通信】AI以太网价值几何？-韭研公社

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【国盛通信】AI以太网价值几何？

西域多宝

2024-06-03 09:14:03

【国盛通信】AI以太网价值几何？【网络连接】边际变化：英伟达“积极拥抱”以太网。英伟达早先于3月推出 SpectrumX-800 以太网，适用于各种数据中心的 AI 优化网络，随后在5月的财报中指引下一年度Specturm以太网平台（包括DPU卡和交换机等）将贡献几十亿美元营收体量，均表现英伟达正在积极推进其网络连接向以太网方向蔓延的进程。历史沿革：以太网和IB网络“之争”。通用VS专用：以太网（Ethernet）是当前广泛应用的局域网，使用标准的以太网设备、线缆和接口卡，借助交换机或路由器实现各个网络节点之间的通信；IB网（InfiniBand）是适用于高性能计算和AI场景的网络，通过专用设备、线缆和接口卡，以交换机实现直接连接和高效通信。设计初衷导致性能侧重不同：以太网和IB网络“纷争”由来已久，最初各自的设计目标和应用场景不同，直接导致两者在性能侧重上存在差异，整体来看，以太网兼容性较高、成本较低、灵活性较好，IB网性能更优秀，具备高带宽、低时延、高可靠性和高可扩展性等优点。以太网群众基础强、IB网背靠英伟达话语权强：总体来看，以太网作为过去数十年使用最广泛的通信协议，其受众群体众多，用户接受程度高，成本更低，兼容性强，但因为过去在高性能AI计算场景使用较少，且供应商分散，导致AI发展初期，以太网的综合效果相较于封闭的英伟达方案有所欠缺。英伟达凭借其领先的显卡性能和用户粘性，使得IB协议在目前的AI连接领域拔得头筹，但IB由于溢价较高，用户往往需要付出更多的隐形组网成本，相同预算下，采购到的显卡，光模块、交换机硬件数量就会较少。展望终局：Ethernet is the answer。英伟达≠IB网络：全球跨服务器AI连接主力军为IB协议与以太网协议，IB网络协议主导方为英伟达，但不意味着英伟达仅接受IB方案，从英伟达收购 InfiniBand后，也收购了Mellanox（以太网交换机以及网络接口卡供应商）的举措来看，就可见其长远布局是考虑了以太网方案的。以太网低成本、高性能的优势逐渐明显：Meta的测试中，以太网组网价格是IB一半不到，且性能高出10%，证实以太网是buy more save more。 AI以太网较传统以太网，更考验高性能、高稳定性、高带宽、低抖动等AI场景痛点，目前初步形成超以太网联盟和英伟达Spectrum-X平台两大主流阵营：（1）超以太网联盟UEC：集结了AMD、Arista、博通、思科等设备商和Meta、微软等云厂商，在RoCE的基础上更多考虑了结合以太网的优势，在开放的生态下做非无损网络以满足AI和HPC的要求。（2）英伟达Spectrum-X平台：包含软件硬件为的综合系统网络架构，与传统以太网相比，具备高出两倍的AI集群性能，硬件层面的产品为Spectrum-4以太网交换机（Spectrum-X 网络的关键组件），同时Spectrum-4以太网交换机还跟 BlueField-3 DPU连接在一起，从而提高节点数据传输能力。我们认为，以太网拥有更好的性能，更好的大规模集群能力，以及更为核心的开放性，伴随后续AIGC发展进程加快，对集群能力和算力的需求更为庞大，以太网有望逐步成为主流的网络互联方案。 IB和以太之争或逐步淡出，届时比拼将存在于超以太网联盟和英伟达的AI以太网方案之间，无论哪一种方案占据主流，都将促进交换机市场空间的拓宽和行业整体发展的加速。因此我们建议关注交换机行业，从芯片、制造、品牌商均有望受益于以太网方案在AI应用场景中渗透率的逐步提升。【光模块】我们认为LPO方案或成为英伟达AI以太网的最佳选项。 LPO（linear drive pluggable optics，线性驱动可插拨光模块），主要运用于高速光模块领域，就是通过线性直驱技术替换传统的DSP，具有低功耗、低延迟、低成本、和可热插拔等优势。但也由于去掉了传统的DSP芯片，LPO方案更需要和交换机进行配合。我们认为，英伟达/UEC的AI以太网方案较IB方案的最大优势之一就是成本低，为了继续贯彻系统低成本低功耗的特性，在光模块的选择上也倾向于采用低成本的LPO方案，因此后续LPO渗透率有望加速，但由于该方案需要和交换机进行配合，对光模块厂商在产业内上下游合作协同要求更高，龙头公司如中际旭创、新易盛等将更加具备优势。算力— 光通信：中际旭创、新易盛、天孚通信、太辰光、腾景科技、光库科技、光迅科技、德科立、联特科技、华工科技、源杰科技、剑桥科技、铭普光磁。算力调优/调度/租赁：恒为科技、思特奇、中科曙光、中国移动、中国联通、中国电信。算力设备：中兴通讯、紫光股份、锐捷网络、盛科通信、菲菱科思、工业富联、沪电股份、寒武纪。液冷：英维克、申菱环境、高澜股份、佳力图。边缘算力承载平台：美格智能、广和通、移远通信。卫星通信：中国卫通、中国卫星、震有科技、华力创通、电科芯片、海格通信。数据要素— 运营商：中国电信、中国移动、中国联通。数据可视化：浩瀚深度、恒为科技、中新赛克。 BOSS系统：亚信科技、天源迪科、东方国信。风险提示：AI发展不及预期，算力需求不及预期，市场竞争风险。

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