开源证券：国产Scale-up/Scale-out硬件商业化提速 聚焦AI运力产业投资机遇

智通财经APP获悉，开源证券发布研报称，当下传统算力架构已难以满足高效、低耗、大规模协同的AI训练需求，超节点成为趋势，其通过提升单节点计算能力，大幅带动了Scale up相关硬件需求。另一方面，超大规模AI集群的建设需要横向推动大量节点之间的互联，带动Scale out相关硬件需求，随着更大规模的集群逐渐出现，单一地区的电力资源成为瓶颈，于是跨数据中心的Scale across方案也将在未来逐步采用。针对Scale up、Scale out分别有不同的通信协议，大厂自研私有协议+第三方与中小厂推动公有协议将成为未来的发展趋势。

开源证券主要观点如下：

算力+存力+运力三位协同推动AI硬件能力，国产运力或成为当前发展重点

AI硬件能力在于三点：(1)算力：以GPU性能和数量决定。(2)存力：Transformer涉及大量重复的KV矩阵存储和调用，使用贴近GPU的超高带宽HBM缓存是当前主流方案。(3)运力：分为Scale up、Scale out和Scale across三个场景，分别对应节点内、节点间与数据中心间的高速通信和数据传输能力。

随GPU计算能力与HBM带宽的提升，运力的瓶颈将导致AI数据中心节点空置率高，GPU性能浪费。运力的发展将会带动整体AI数据中心运行效率提升，同时也将成为推动AI数据中心运算能力提升的重点。当下国产算力厂商发展如火如荼，存力方面华为与长鑫也逐步在HBM取得进展，因此，运力的发展也将成为下一个国产化攻坚的重点。

超节点+大集群推动运力市场规模迅速提升，公有与私有协议齐舞

当下传统算力架构已难以满足高效、低耗、大规模协同的AI训练需求，超节点成为趋势，其通过提升单节点计算能力，大幅带动了Scale up相关硬件需求，据Lightcounting，Scale up交换芯片已成为数据中心主力交换需求，并且持续增长，预计到2030年全球市场规模接近180亿美元，2022-2030期间年CAGR约为28%。另一方面，超大规模AI集群的建设需要横向推动大量节点之间的互联，带动Scale out相关硬件需求，随着更大规模的集群逐渐出现，单一地区的电力资源成为瓶颈，于是跨数据中心的Scale across方案也将在未来逐步采用。

针对Scale up、Scale out分别有不同的通信协议，大厂自研私有协议+第三方与中小厂推动公有协议将成为未来的发展趋势。具体而言，Scale up层面英伟达NVlink、AMD Infinity Fabric(Ualink)与华为UB mesh是私有协议的代表，而博通所推动的SUE与行业历史悠久的PCIe是公有协议的代表。Scale out层面，英伟达Infiniband为私有，博通则致力于推动基于公有以太网的RoCE2，此外海外众多厂商还一起推动超级以太网联盟，成为Scale out新力量。

运力硬件国产化率极低，有望成为下一个高赔率的国产替代新方向

运力硬件主要涉及交换芯片与部分改善信号质量的数模混合芯片，国产自给率极低。以交换芯片为例，博通、Marvell占据全球商用交换芯片90%以上市场份额。从国产厂商进展而言，当下众多厂商已经完成产品量产，逐步走向商业化，如数渡科技自主设计的PCIe 5.0交换芯片已经可以实现量产，当前正导入客户应用；此外，盛科通信面向大规模数据中心和云服务的Arctic系列也早在2023年年底给客户送样测试，因此，运力硬件相关公司正走向从产品化至商业化的快车道，国产替代空间广阔，有望逐步受益。

投资建议

PCIe硬件受益标的：万通发展(600246.SH)(数渡科技)、澜起科技(688008.SH)等；以太网硬件受益标的：盛科通信-U(688702.SH)、中兴通讯(000063.SZ)、裕太微-U(688515.SH)等。

风险提示

AI数据中心建设不及预期、产品迭代研发不及预期。