AI大模型参数量指数级增长，算力集群规模从千卡跃升至万卡甚至十万卡级别，网络性能成为决定集群算力效率的关键瓶颈。天风证券研报显示，2025-2029年部署在AI后端网络中的交换机支出将超过1000亿美元，800G交换机出货量4年内超2000万个端口。数据中心交换机已成为全球网络设备市场中唯一正增长的品类，AI正推动交换机向更高速率、更低时延全面升级。

大模型训练通常采用分布式训练技术，单次计算时间包含单卡计算时间叠加卡间通信时间。网络故障域大——相比单点GPU故障只影响集群算力的千分之几，网络故障会影响数十个甚至更多GPU的连通性。网络性能波动影响大——网络作为集群共享资源，性能波动会导致所有计算资源的利用率都受影响。

降低多机多卡间端到端通信时延的关键技术是RDMA（远程直接内存访问），该技术可以绕过操作系统内核。在InfiniBand和RoCEv2方案中，绕过内核协议栈后，端到端时延可从TCP/IP的50us降低至RoCE的5us或InfiniBand的2us，性能提升达10-25倍。时延的大幅降低直接决定了分布式训练的加速比和集群整体算力利用率。

根据Dell'Oro Group预测，2025年至2029年，部署在用于加速服务器的AI后端网络中的交换机支出将超过1000亿美元。在供需利好因素推动下，以太网发展势头正盛，越来越多的大规模AI集群将其作为主要架构。加速器种类的日益丰富推动了以太网的应用，包括基于英伟达GPU的大型集群（如xAI的Colossus）也选择了以太网进行部署。

Dell'Oro Group预计2027年，以太网将超越InfiniBand。2023年7月UEC（超以太网联盟）成立，成员包括AMD、Arista、博通、思科、Meta和微软等，为AI网络构建完整的基于以太网的解决方案。2024年7月英伟达正式加入UEC，其发布的Spectrum-X以太网网络平台将AI网络性能提升至传统以太网的1.6倍，并计划每年推出新产品。

AI推动数据中心交换机向更高速率演进。根据IDC数据，2024年全球网络市场中数据中心交换机是唯一实现正增长的产品，中国交换机市场2024年同比增长5.9%，其中数据中心交换机同比增长23.3%。数据中心交换机产品中，AIGC推动200G/400G设备收入同比增长132.0%，端口出货量同比增长166.5%。

根据Dell'Oro Group预测，到2027年，400G和800G速率的端口占比将达到40%以上；到2025年，AI后端网络中的大多数交换机端口预计将达到800G，到2027年将达到1.6T。根据Crehan Research预测，800G交换机出货量在4年内超过2000万个端口。速率升级趋势下，具备高速率产品能力的交换芯片、交换机设备及代工企业将充分受益。

CPO（共封装光学）是将交换芯片和光引擎共同装配在同一插槽上，形成芯片和模组的共封装，可显著降低交换系统功耗。根据Cisco统计，对比可插拔方案，CPO方案能使51.2T交换机总功耗降低25%-30%，这是通过取消光学器件中功耗较高的DSP以及在ASIC上使用功耗较低的Serdes实现的。

博通2024年交付世界首款51.2Tbps CPO以太网交换机Baily，光互连功耗降低70%。新华三2023年首发800G CPO硅光数据中心交换机，单芯片支持51.2T交换能力、64个800G端口。锐捷网络2022年发布25.6T CPO交换机，整机光模块功耗降低50%以上。英伟达2025年GTC发布Quantum-X和Spectrum-X硅光共封芯片及三款CPO交换机，预计2025-2026年陆续上市。Yole预测CPO收入将从2022年600万美元增长至2033年2.87亿美元，CAGR为69%。

图表1：AI后端网络交换机端口演进趋势

年份	AI后端网络主流端口速率	400G/800G端口占比
2024	200G/400G	—
2025E	800G	—
2027E	1.6T	>40%