盛科通信研究报告:国内稀缺的以太网交换芯片龙头

盛科通信研究报告:国内稀缺的以太网交换芯片龙头

公司核心管理团队专业能力较强,行业经验丰富。核心管理人员曾在行业内多家 头部公司担任网络相关工程师,具备丰富产品研发经验。公司总经理孙剑勇曾就职 于 Fore Systems、思科、Greenfield 多家网络相关公司;副总经理郑晓阳曾就职于LSI Logic、思科、Vivace Networks、Greenfield 多家网络相关公司;公司副总经理 古陶曾就职于 MRV Communications、Spirent Communications;公司芯片设计部高 级总监许俊曾任中兴通讯股份有限公司研发工程师、主任工程师,行业背景浓厚。

1.2、 公司营收稳步增长,持续进行研发投入

公司近年来营收稳步增长,归母净利润表现承压。2019-2023 年,公司总营收 由 1.92 亿元增长至 10.37 亿元,年复合增速达 52.53%,主要是国内市场对以太网交 换芯片需求旺盛所致;2018-2023 年,受到研发投入较大且毛利率波动等因素的影 响,公司尚未实现盈利,2022 年后,公司归母净利润持续改善,亏损持续收窄。 2024 年第一季度公司实现总营收 2.54 亿元,同比减少 13.61%,环比增长 58.80%,主要是部分客户在 2023 年上半年加大提货力度,2023Q1 营收波动性较高 所致,2024 年起逐步回归正常节奏。2024 年第一季度公司实现归母净利润-606.88 万元,同比减少 138.73%,环比增长 90.37%,主要是公司为满足下游客户对产品性 能及规格丰富度要求,加大对新产品的研发投入,归母净利润表现承压。

以太网交换芯片业务营收占比不断提升,高端芯片有望带动业绩持续增长。分 业务来看,公司主要以太网交换芯片业务为主,其余分别是以太网交换芯片模组、 以太网交换机和定制化解决方案服务。2023 年公司以太网交换芯片业务实现营收 7.92 亿元,同比增长 60.58%,占总营收 76.30%,我们认为主要是市场需求旺盛, 公司持续丰富产品矩阵,单价较高的高端核心芯片产品持续放量所致;以太网交换 芯片模组实现营收 1.51 亿元,同比增长 1.78%,占总营收 14.52%,交换芯片模组 主要面向对交换产品具有定制化需求的客户,需求较为稳定;以太网交换机实现营 收 0.90 亿元,同比减少 20.30%,占总营收 8.67%;定制化解决方案服务实现营收 0.05 亿元,占比较低。交换芯片产品开发及生命周期较长、下游应用导入上量较慢, 我们认为当前部分高速率芯片已开始量产,随着高端交换芯片持续放量,有望持续 带动业绩增长,进而支撑公司较高研发投入。

海外营收持续增长,全球化布局进展顺利。分地区来看,国内市场仍是公司营 收的主要来源,2023 年国内地区营收实现 7.34 亿元,同比增长 28.38%,占总营收 70.75%;海外业务营收占比从 2019 年的 11.08%提升至 2023 年的 29.25%,2023 年 实现海外营收 3.03 亿元,同比增长 55.00%,海外销售地区主要为位于中国香港的 经销商以及韩国等地区,全球化布局进展顺利。

公司整体毛利率水平近年来有所下滑,产品规模上量后毛利率有望改善。公司 2018-2023 年毛利率水平有所下滑,从 2018 年的 58.05%下降至 36.26%,主要由于 毛利率相对偏低的以太网芯片业务营收占比持续提升所致。分业务来看,2019-2023 年,(1)主营业务以太网交换芯片业务毛利率呈下降趋势,2021 年毛利率有所回升 主要是 GoldenGate 系列规模放量后规模效应导致采购成本下降所致,2023 年毛利 率有所下滑主要是部分毛利率较低的交换芯片产品放量,导致产品销售结构变化, 以及上游国际供应链偏紧导致部分芯片产品毛利率波动所致;(2)以太网交换芯片 模组整体毛利率水平较高,总体维持在 60%以上,主要由于芯片模组产品具有定制 化特性,单次订单量较少、平均售价水平较高,2021 年毛利率有所下滑,主要是低 毛利经销模式销售占比增长所致,2023 年毛利率水平较为稳定;(3)以太网交换机 业务毛利率水平较为稳定,总体维持在 55%左右,2021 年毛利率水平同比上升 3.34 个百分点,主要是产品结构变化所致;(4)定制化解决方案业务主要基于芯片及设 备进行定制化开发服务,毛利率水平较高,营收规模较小,对综合毛利率影响较小。 2024 年一季度公司实现综合毛利率 37.94%,同比增长 7.30 个百分点,我们认 为随着公司不断丰富产品矩阵,新产品逐渐上量规模效应导致成本端下降,公司综 合毛利率水平有望持续回升。

下游生态逐渐稳固,有望实现扭亏。2020 年以来公司持续处于亏损状态,主要 是以太网交换芯片及配套产品较为复杂、研发难度较大且研发周期长,公司持续在 技术研发方面加大投入,从而造成一定亏损,2024 年一季度公司实现净利率-2.39%。 我们认为公司目前虽尚未盈利,但产品已获得多个头部客户认可,下游应用生态稳 固,以太网交换芯片产品具有开发及生命周期较长、下游应用导入和上量较慢等特 点,研发投入所对应的产出会存在一定时延,一旦研发完成,以太网交换芯片市场 应用周期长达 8-10 年,随着自研芯片陆续通过客户认证进入量产阶段,有望收回前 期高额研发投入,逐步实现扭亏。

公司费控能力较强,有效应对市场波动和风险。2019-2023 年,公司费用管控 能力良好,销售费用率和管理费用率持续降低,分别从 2019 年的 11.11%和 13.95% 降低至 2023 年的 3.88%和 5.46%。2024 年一季度,公司实现销售费用率 3.92%,同 比提升 1.15 个百分点;实现管理费用率 5.61%,同比提升 2.22 个百分点,主要是营 收端波动所致;财务费用为 0.28%,同比降低 1.83 个百分点。总体来看,随着营收 规模持续增长,公司管理和销售费用率持续下降,费控能力不断提升。 重视研发投入,铸就产品核心壁垒。公司保持较高研发投入强度,2019-2023 年,公司研发费用由 0.95 亿元增长至 3.14 亿元,年复合增长率达到 34.69%,实现 了交换芯片交换容量和端口速率的持续升级。2024 年一季度公司研发费用为 0.93 亿元,同比增长 67.03%,实现研发费用率 36.74%,同比提升 17.74 个百分点。以 太网交换芯片要求长期的技术和人才积累,公司为不断提升产品丰富度和性能指标, 抓住国产化发展浪潮,缩短与国际产品代际差异,持续加大研发投入,以保持产品 和技术的快速迭代和竞争优势。2023 年,公司最大端口速率达到 800G、交换容量 为 12.8Tbps 及 25.6Tbps 的高端旗舰 Arctic 系列芯片已向客户送样,更高交换容量 芯片已在预研当中,路由交换融合网络芯片研发项目稳步推进,持续丰富云计算核 心、边缘计算等产品序列。

2、 数据流量强劲驱动,以太网交换机和交换芯片快速发展

2.1、 以太网交换机支持多层级数据转发,国内市场处于快速发展阶段

交换机原理及功能。普通二层交换机(Switch)意为“开关”,是一种用于电 (光)信号转发的网络设备。它基于 MAC 地址进行数据的转发,工作在 OS 七层模型 中的第二层(数据链路层)。普通交换机具有多个端口,每个端口都具备桥接功能, 可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。当设备接入交换机时,交换机 会学习设备的 MAC 地址,并将 MAC 地址与端口对应起来,形成一张 MAC 地址表。 在后续的数据传输过程中,交换机根据数据包中的 MAC 地址信息,将数据从对应 的端口发送出去,实现数据的精准转发。 以太网交换设备已支持多个层级的数据转发,网络性能持续提升。早期以集线 器为代表的以太网设备主要在物理层工作,无法隔绝冲突扩散,网络性能难以提升, 而以太网交换机能够隔绝冲突,持续提升以太网性能。世界上第一台以太网交机最 早于 1989 年面世,经过三十余年的的发展,以太网交换机在转发性能和功能上持 续提升。转发性能方面,以太网交换设备的端口速率从 10M 发展到 800G,单台设 备的交换容量从 Mbps 量级提升至 Tbps 量级。功能方面,以太网交换设备发展至今, 可分为二层交换机、三层交换机和叠加型多业务交换设备。二层交换机和三层交换 机之间的最大区别在于路由功能,叠加型多业务交换设备(四层或更高层)除了实 现二层和三层的业务外,还可具备如防火墙、网关等其他功能。

以太网交换设备能够使不同网络中的设备终端实现互联互通。以太网交换设备 对外提供高速网络连接端口,与主机和网络节点相连接,为接入设备的多个网络节 点提供电信号通路和业务处理模型。以太网交换设备主要采用 OSI 模型,可作用于 物理层、数据链路层、网络层、传输层或者应用层,通过高带宽的背部总线和内部 交换矩阵实现多个端口对之间同一时间的数据传输和数据报文处理。

二层交换机工作在数据链路层,三层交换机工作在网络层。二层交换机在接受 来自光纤传输的光信号后,通过光模块进行光电转换,最终将光信号转换为设备可 理解的数字信号后,数据包从网络端口进入。PHY 层负责跨物理连接传输和接收比 特流,包括编码、多路复用、同步、时钟恢复和线路上数据的序列化等,一旦在 PHY 上接收到有效的比特流,则数据将发送到 MAC 控制器, MAC 层负责将比特 流转换为帧/数据包。经过以太网收发器芯片(PHY 芯片)、MAC 控制器后,进入 以太网交换芯片,基于 MAC 地址进行数据交换;三层交换机/路由器工作在网络层, 能够基于 IP 地址进行转发与路由选择。

以太网交换机芯片是以太网交换机中用于交换处理大量数据及报文转发的专用 芯片,相当于网络方面的 ASIC,部分以太网交换机芯片内部会集成 MAC 控制器 和 PHY 芯片。需要传输的数据包由物理端口进入以太网交换芯片后,芯片的解析 器首先对数据包进行字段分析,为流分类做准备。通过安全检测的数据包进行二层 交换或三层路由,流分类处理器对匹配的数据包作出相应动作,将可以转发的数据 包根据 802.1P 或 DSCP 放到不同队列的 buffer 中,调度器根据优先级或 WRR 等算 法进行队列调度并执行流分类修改动作,最后从端口发送该数据包。

2.2、 商用交换机芯片快速发展,高速率芯片有望成主要驱动力

数据流量爆发式增长,国内数据中心市场快速发展。随着 4K/8K 超高清视频、 云游戏、VR/AR、AI 大模型持续向好发展,叠加工业互联网、物联网、车联网增量 设备接入,带来巨大的数据流量需求,据工信部预测,2018-2025 年国内数据流量 年均复合增速将达到 39.17%。数据流量高速增长带来大量数据传输、数据处理需求, 驱动数据中心加速建设,根据信通院数据显示,国内数据中心市场规模由 2017 年 的 512.8 亿元增长至 2022 年的 1900.7 亿元,复合增长率达 29.96%。

交换芯片是交换机的重要组成部分。交换机产业链上游主要包括芯片、元器件、 光模块、电路板、网络操作系统、电源模块和结构件等元件;中游按照终端应用场 景,可分为无管理交换机、二层管理交换机、三层管理交换机、PoE 交换机、工业 交换机和数据中心交换机等;下游应用于电信运营、云服务、数据中心等领域。交 换机作为数据中心的网络底座,随着数据中心的持续建设,有望带动数据中心交换 机的需求。

国内以太网交换设备市场处于快速发展阶段。全球以太网交换设备市场发展较 为成熟,根据 IDC、灼识咨询数据预测,2025 年全球以太网交换设备市场规模有望 达到 2112 亿元,2020-2025 年的年复合增长率预计将达到 3.2%。国内以太网交换设 备市场处于快速发展阶段,灼识咨询数据显示,2020 年国内以太网交换设备市场规 模为 343.8 亿元,预计 2025 年市场规模有望达到 574.2 亿元,2020-2025 年均复合 增长率为 10.8%,年均增速大约是全球市场的三倍,国内市场在全球市场的比重有 望从 2020 的 19%提升至 2025 年的 27.2%,占比实现大幅提升。

数据中心以太网交换机主要客户为云厂商。以太网交换机市场可分为数据中心 交换机市场、园区交换机市场、运营商市场和工业交换机市场,其中,数据中心和 园区交换机市场空间较大。据 650 Group 数据,预计 2024 年全球数据中心和园区以 太网交换机市场规模都将超过 200 亿美元,从下游客户结构来看,数据中心交换机 客户主要以北美五大云厂商为主,园区交换机客户主要为中大型企业。

国内数据中心交换机占比有望持续提升。据中商情报网数据,国内交换机市场 以数据中心交换机为主,2022 年,国内数据中心用以太网交换机收入占比达 47%, 我们认为园区交换机需求受宏观经济发展节奏影响较大,当前需求增长放缓,相反, AIGC 发展迅猛,或将带动数据中心交换机持续放量,占比有望持续提升。从交换 机制造商结构上来看,仍以品牌商自产为主,2021 年国内交换机品牌商占比 68.7%。

以太网交换机主要由芯片、PCB、光器件、插接件、阻容器件、壳体等组成, 芯片成本占比达到 32%,包含以太网交换芯片、CPU、PHY、CPLD/FPGA 等, 其中以太网交换芯片和 CPU 是最核心部件。以太网交换芯片专为优化网络应用设 计,是负责交换处理大量数据和转发报文的专用芯片,芯片内部的逻辑通路由数百 个特性集合组成,以确保芯片在协同工作的同时保持较强的数据处理能力,架构实 现较为复杂;CPU 是用于管理登录、协议交互的控制的通用芯片;PHY 负责处理 物理层数据。

典型以太网交换芯片主要由接口模块、内容处理模块、进出口数据包修改模块、 MMU 模块、L2 处理器、L3 处理器、安全模块等模块组成,部分以太网交换机芯片 内部会集成 CPU、MAC 控制器和 PHY 芯片。

全球以太网交换芯片的增量主要来自商用以太网交换芯片,国内商用以太网交 换芯片市场的增量主要来自数据中心。据灼识咨询数据,2025 年全球以太网交换芯 片市场规模有望达到 434 亿元,2020-2025 年复合增长率为 3.4%,增量主要来自商 用芯片。由于以太网交换芯片具备较高技术壁垒和较大资金投入,设备厂商很难在 维持现有体量的同时大规模投入自研芯片研发和高速迭代,导致自用芯片增长缓慢。 根据灼识咨询预测,2025 年全球商用以太网交换芯片预计实现 238.7 亿元规模, 2020-2025 年复合增长率为 5.3%。随着云计算、AI、机器学习的兴起,国内以太网 交换芯片市场迎来发展,预计 2025 年国内商用以太网交换芯片市场规模有望达到 171.4 亿元,主要受到数据中心市场需求的推动。

以太网交换芯片市场集中度较高,盛科通信是国产商用芯片龙头厂商。以太网 交换芯片领域由于其技术要求高、客户壁垒和应用以及资金门槛较高,壁垒相对较 高,因此交换芯片市场主要由少数几家企业所主导,市场集中度较高。据灼识咨询 数据,商用交换芯片市场方面,2020 年海外厂商博通、美满、瑞昱分别以 61.7%、 20.0%和 16.1%市场份额占据 97.8%的国内市场份额,交换芯片行业的国产化程度较 低,国内厂商参与者较少,盛科通信以 1.6%份额排名第四,在国产厂商中排名第一。 自用交换芯片方面,思科、华为是国内主要的自用以太网芯片厂商,分别以 88%、 11%占据国内自用交换芯片近乎全部份额。

不同带宽的以太网交换芯片适用于不同的下游应用场景。(1)家用交换机:主 要用于连接路由器,对带宽要求不高,结合成本等因素的考量,家用交换机主要使 用百兆级别带宽的以太网交换芯片。(2)企业交换机:主要有千兆、万兆两个级别 的选择。千兆交换机组网灵活,具备全千兆接入及增强的万兆上行端口扩展能力, 能够帮助企业搭建可扩展、易管理的网络平台,常应用于局域网和网络的接入层; 相比千兆交换机,万兆交换机支持更快的速率、更高的背板带宽和包转发率,能够 胜任大型组网需要,常用于城域网和网络的汇聚层。(3)数据中心及运营商交换机: 云计算、物联网的爆发式发展带来海量数据处理需求,数据中心和运营商需要使用 较大带宽的交换机设备,目前常用产品的带宽主要是 25G、40G、100G、400G 和 800G,未来有望向 1.6T 加速迭代。

25G、100G 以上速率的交换芯片未来有望成为国内商用以太网交换芯片市场 增长的主要推动力。云计算、大数据、物联网、人工智能技术加速各行业数字化转 型进程,数据流量的传输和处理需求对网络带宽提出更高要求,以太网高速交换芯 片的需求不断增加,400G 端口有望成为国内下一代数据中心内部主流端口形态, 800G 端口有望在 2024 年大幅放量。根据灼识咨询数据,中国商用万兆及以上以太 网交换芯片市场方面,2020 年盛科通信的销售额排名第四,占据 2.3%的市场份额, 未来国内商用 25G 和 100G 以上端口速率以太网交换芯片市场规模有望大幅增加, 预计 2025 年市场规模分别达到 27.9 亿元和 75.9 亿元,市场规模占比分别为 44.2% 和 16.3%。

3、 专注于中高端市场,高研发投入夯实竞争力

3.1、 产品矩阵不断丰富,芯片性能加速追赶

公司交换芯片产品专注于中高端市场,支持 100Gbps-2.4Tbps 的交换容量和 100M-400G 的端口速率,适用于企业、运营商、数据中心和工业网络等多种场景。 公司提高产品线丰富度,逐步实现从高端到低端产品,从接入层芯片到核心交换芯 片的全覆盖,其中高端芯片产品专为大规模数据中心、云服务设计,具备较大的交 换容量和较高的端口速率,Arctic 系列芯片已向客户送样;低端产品的交换容量在 30Gbps 以下,主要服务于工业和中小企业网络,TsingMa.MX 系列产品已实现规模 生产。

高端交换芯片产品布局方面,公司不断缩短与全球龙头的代际差异。2023 年底, 公司对标国际竞品水平,Arctic 系列交换芯片已向客户送样,Arctic 芯片交换容量 可达 25.6Tbps,支持最大 800G 的端口速率,性能比肩博通 Tomahawk 4、美满 Teralynx 8,且具备 EVPN、无损网络、安全互联、榫卯可编程、增强可视化引擎特 性,我们认为,Arctic 系列能够满足大部分国内数据中心网络需求,持续推动在运 营商、政务、金融等行业国产替代进程。

布局白盒交换机,市场空间广阔。公司交换机产品主要定位中端市场,产品主 要为白盒交换机,提供 240Gbps-4Tbps 的交换容量,最大支持 400G 端口速率,充 分满足不同规模网络的需求。软件层面,公司提供自研 CTCOS 操作系统,交换机 产品同时支持 Sonic 开放网络交换机操作系统,能够确保良好的兼容性和扩展性。 为客户提供灵活且高性价比的网络设备和定制化解决方案。

3.2、 高强度研发筑牢产品壁垒,已切入多个头部客户供应链

以太网交换芯片行业的技术门槛较高,生命周期较长,具备较强的客户粘性。 以太网交换芯片因其平台型特性,网络设备制造商对芯片性能匹配度、协议一致性 及行业技术标准等关键因素进行严格筛选后,倾向于选择 1-2 种芯片方案进行大规 模部署。交换芯片的应用生命周期长达 8-10 年,在选定交换芯片后,网络设备商将 围绕交换芯片展开长期的持续开发,配置专门的软硬件研发团队、工程师团队等, 更换芯片方案将带来较高的人力和研发成本,客户对芯片新进入者接纳性较弱。因 此以太网交换芯片行业具有高度的客户粘性和行业门槛。

公司产品已切入多个头部客户产品供应链。随着公司产品持续升级,产品矩阵 不断丰富,公司 TsingMa.MX 产品已获得新华三、锐捷网络和迈普技术等客户认可, 中兴通讯亦为公司主要客户。公司充分利用本土化优势扎根国内市场,快速响应和 反馈客户需求,提高用户粘性,公司产品可广泛用于企业网络、运营商网络、数据 中心网络等领域,随着芯片产品持续放量,有望带动公司营收持续增长。 公司在国内市场取得先发优势,未来有望受益国产替代。具备竞争力的以太网 交换芯片通常要求历经 2-3 代的产品迭代和 5-7 年的研发周期,公司自 2005 年成立 以来一直投身于以太网交换芯片研发,通过持续的高强度研发投入,公司积累了行 业丰富 know-how 和强大的人才储备,具备较为齐全的以太网交换芯片产品线,在 商用以太网交换芯片国产厂商中份额第一,取得先发优势,未来有望充分受益于国 产化替代浪潮。

持续进行高强度研发投入,产品技术不断升级。公司重视研发投入,截至 2022 年底,中高端 Arctic 系列芯片已累计投入研发费用 1.58 亿元,2023 年底,公司已 具备 16 核心高性能架构技术,并已将 4 核心技术、8 核心技术在 12.8Tbps 及 25.6Tbps Arctic 芯片产品中成功应用,Arctic 系列芯片已向客户送样,更高交换容量 芯片已在预研当中,有望持续拓宽产品线深度。2024 年一季度公司研发费用为 0.93 亿元,同比增长 67.03%,实现研发费用率 36.74%,同比提升 17.74 个百分点。截 至 2023 年底,公司研发人员数量达到 371 人,同比增长 8.80%,研发人员占比及平 均薪资持续提升,公司持续加大研发投入,有望保持技术领先优势和市场份额优势, 缩小产品代际差异。

此为报告精编节选,报告PDF原文:

《盛科通信(688702)公司首次覆盖报告:国内稀缺的以太网交换芯片龙头,国产替代空间广-开源证券[蒋颖]-20240715【29页】》

报告来源:【价值目录】返回搜狐,查看更多

相关推荐

汉代神兽︱猴子为什么是多个民族的吉祥物?
火影忍者

火影忍者

3106 09-01
怎么用优酷缓存视频