数据中心交换机市场规模和份额
数据中心交换机市场分析
2025年数据中心交换机市场规模为179.3亿美元，预计到2031年将达到231.8亿美元，复合年增长率为8.39%。人工智能训练集群部署的增加、向云原生工作负载的稳定迁移以及超大规模园区的快速扩展继续推动高带宽交换机基础设施的资本支出。从三层结构到叶脊结构的转变正在扁平化网络拓扑，从而实现更低的延迟和更可预测的并行处理性能。以太网芯片创新正在推动每台设备的端口密度超过 51.2 Tbps，降低每千兆位的功耗，并扩大 400G 和 800G 光学器件的采用。关于数据驻留的监管要求刺激了区域内容量的增加，同时扩大边缘设施创造了对紧凑型远程管理交换机的增量需求，这些交换机可以容忍受限的足迹。随着垂直整合供应商捆绑芯片、光学器件和软件以缩短部署周期并简化运营，竞争强度正在加剧。
主要报告要点
- 按交换机类型划分，核心交换机在 2024 年将占数据中心交换机市场 48% 的收入份额；到 2031 年，接入交换机的复合年增长率将达到 9.1%。
- 按带宽类别划分，到 2024 年，100 GbE 将占据数据中心交换机市场 39% 的份额，而 800 GbE 及以上的复合年增长率预计将达到 8.9%。
- 按数据中心类型划分，超大规模云提供商将在 2024 年占据数据中心交换机市场规模的 65%；边缘和微型设施增长最快，复合年增长率为 10.1%。
- 从交换技术来看，到 2024 年，以太网将占数据中心交换机市场规模的 85%，并且复合年增长率为 9.0%。
- 从最终用户行业来看，IT 和电信在 20 年占数据中心交换机市场规模的 30%。24，而医疗保健和生命科学预计将以 9.0% 的复合年增长率增长。
全球数据中心交换机市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 云和边缘计算工作负载激增 | +2.1% | 全球、亚太地区领先 | 中期（2-4 年） |
| 需要高带宽的 AI/ML 训练集群切换 | +2.8% | 北美埃里卡和欧洲 | 短期（≤ 2 年） |
| 数据驻留和主权云授权 | +1.2% | 欧洲和亚太地区 | 长期（≥ 4 年） |
| 400G/800G 光纤推动端口美元/GB 下降 | +1.5% | 全球 | 中期（2-4 年） |
| 数据中心分解和开放网络采用 | +0.8% | 北美和欧洲 | 长期（≥ 4 年） |
| 液冷超密集开关 | +0.5% | 全球 | 中期（2-4 年） |
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云和边缘计算工作负载激增
处理 5G、物联网和实时分析工作负载的边缘站点正在激增，这增加了对能够在空间有限的机架中运行的紧凑型高吞吐量交换机的需求。[1]Adams, Helen Sydney，“全球边缘数据中心市场将激增...”，数据中心杂志，datacentremagazine.com。 超大规模企业现在设计区域边缘节点，以将消费者应用程序的延迟保持在 10 毫秒以下，这将交换机硬件置于恶劣且通常无人值守的位置ns。可编程转发平面允许运营商在城域边缘和核心园区之间动态引导流量，而无需手动重新布线。基于硬件的时间敏感网络功能还有助于支持需要确定性延迟的工业机器人和自动驾驶车辆。随着边缘覆盖范围的增长，多租户托管提供商正在添加冗余接入层，扩大低功耗交换机的可寻址池。
需要高带宽交换的 AI/ML 训练集群
训练大型语言模型产生的东西向流量比标准数据中心流量模式高 24-32 倍。[2]Prickett Morgan，Timothy，“人工智能数据中心对 102.4 Tb/秒以太网交换机 ASIC 需求旺盛”，Next Platform，nextplatform.com。 超大规模运营商因此部署了 102.4 Tbps ASIC 维持 GPU 之间的单跳路径，而拥塞控制算法使数据包丢失接近于零。供应商尝试使用链路级遥测技术来预测微突发并在微秒内重新路由流量。早期现场结果显示，当同一结构中 400G 链路取代 100G 链路时，模型训练时间缩短了 1.6 倍。这些性能提升转化为 GPU 利用率节省数百万美元，提高了更快切换的投资回报率。
数据驻留和主权云的要求
欧盟的数据主权法规要求对敏感工作负载进行区域内处理和存储，迫使企业在国境内建造或租赁新设施。[3]“Khazna 宣布阿联酋首个人工智能优化数据中心，”G42，g42.ai。类似的规则现在出现在印度、印度尼西亚和海湾公司运营委员会表示，分散网络供应链并促进能够证明合规性的区域原始设备制造商的发展。交换机供应商集成了机载加密和密钥管理功能，以帮助客户满足本地安全审核的要求。从长远来看，这些规定鼓励复制交换层的多区域架构，从而提高累积端口需求。
400G/800G 光学器件推动端口美元/Gb 下降
由于更高的制造产量和共同封装光学器件，400G 可插拔光学器件的每千兆成本在 2023 年至 2025 年间下降了 35%。随着光学器件变得越来越便宜，运营商集体升级叶子层，这反过来又迫使骨干层采用 800G 来进行超额订阅控制。 Broadcom 的 Jericho4 的每比特能耗比其前身降低了 40%，缓解了密集机架中的功耗预算限制。光学器件价格下降缩短了投资回收期，特别是对于每三年更新一次网络的云提供商而言。
限制影响分析
| 下一代交换机升级的资本支出和运营支出较高 | -1.8% | 关注全球中端市场 | 短期（≤ 2 年） |
| 管理叶脊结构的技能短缺 | -1.2% | 北美和欧洲 | 中期（2-4 年） |
| 高级 ASIC 的供应链中断 | -0.9% | 全球、亚太地区生产 | 短期（≤ 2 年） |
| 5 nm / 3 nm 芯片生产的监管延迟 | -0.6% | 全球 | 长期（≥ 4 年） |
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下一代交换机升级的资本支出和运营支出较高
从 10G 或 40G 升级到 400G 不仅需要新交换机，还需要更高等级的光纤、电源升级和先进的冷却，从而将企业级构建的项目总预算从 1000 万美元增加到 5 亿美元。许多中型企业推迟检修，转而从主机托管提供商处租赁容量，从而减缓了直接交换机销售。随着港口速度的提高，持续运营费用也会增加尽管较新的 ASIC 通过效率提升部分抵消了电力消耗的增加。对于财富 500 强以外的预算有限的组织来说，融资障碍仍然最为严重。
管理叶脊结构的技能短缺
美国四分之一的网络工程师计划在五年内退休。与此同时，基于意图的网络等自动化框架需要熟练掌握 Python 和 Ansible，而传统 IT 部门仍然缺乏这些技能。人员短缺会延长部署时间并增加对供应商专业服务的依赖，从而使项目成本增加多达 20%。培训计划和托管服务合同可以缓解这种情况，但并不能完全缩小专业知识差距。
细分市场分析
按交换机类型：核心基础设施推动市场领先地位
2024 年，核心交换机占数据中心交换机市场份额的 48%。他们在超大规模园区内聚合数千个叶链接方面发挥的作用。对于需要在数万台服务器上实现确定性延迟的横向扩展结构来说，它们仍然至关重要。由于人工智能工作负载需要更高的基数架构（有利于基于机箱的设计），因此与核心平台相关的数据中心交换机市场规模预计将稳步扩大。接入交换机虽然规模较小，但随着边缘节点和微型数据中心的激增，复合年增长率高达 9.1%。供应商将深度缓冲和设备上分析集成到接入设备中，使运营商能够在网络边缘实施服务质量策略。在新兴市场，低功耗接入模型可以在公用电网仍然脆弱的地方进行部署。综合增长模式呈现出双轨演变，超大规模设置中的高价值核心更新周期和分布式资产中的大容量接入销售。
按带宽类别：超高速转型加速
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到 2024 年，100 GbE 细分市场将保留 39% 的数据中心交换机市场份额，反映出其对主流工作负载的有利性价比。然而，由于人工智能集群需要超过 400G 超额订阅阈值的无阻塞结构，预计 800 GbE 设备的数据中心交换机市场规模将大幅增长。早期试点表明，800 GbE 主干与 400 GbE 叶相结合，通过更高的二分带宽将生成模型的训练时间减少了 30%。在较早升级的 HPC 中心和金融交易所中，客户对 200-400 GbE 的兴趣依然浓厚。与此同时，随着服务器 NIC 速度的攀升，传统 ≤10 GbE 的出货量继续减少，进一步使行业需求向高速领域倾斜。
按交换技术：以太网主导地位挑战 InfiniBand
在 RoCE 的成熟和基于硬件的拥塞控制缩小了网络带宽的推动下，以太网将在 2024 年占据数据中心交换机市场规模的 85%。与 InfiniBand 的差距。不断增长的开源支持和多供应商互操作性使以太网成为重视生态系统广度的云运营商的默认选择。 InfiniBand 仍然适用于利基 HPC 工作负载，但随着富含 GPU 的集群采用支持跨计算、存储和 AI 加速器统一管理的以太网结构，其单位份额有所下降。光纤通道仍然仅限于存储网络，并面临着以太网主干上的 NVMe-over-TCP 解决方案的逐步蚕食。
按数据中心类型：边缘计算颠覆超大规模主导地位
超大规模提供商在 2024 年创造了数据中心交换机市场收入的 65%，反映出对大陆规模园区的持续投资。然而，随着电信运营商和内容交付网络缩短了延迟敏感型应用程序的数据路径，与边缘和微型设施相关的数据中心交换机市场规模显示出最快的复合年增长率（10.1%）。边缘部署有利于固定外形尺寸具有从前到后气流和嵌入式自动化代理的女巫。托管运营商充当中介，将超大规模结构扩展到二级都市，同时为企业提供混合云互连。本地企业数据中心仍然要处理严格的合规性工作负载，但现在采用类似云的网络架构来保持运营一致性。
按最终用户行业：医疗保健成为增长领导者
在云服务可靠性需求的推动下，到 2024 年，IT 和电信将占据数据中心交换机市场规模的最大份额，达到 30%。随着远程医疗和人工智能辅助诊断扩展需要安全、低延迟连接的数据流，医疗保健和生命科学的复合年增长率最快为 9.0%。金融机构依赖亚微秒延迟进行电子交易，因此投资于深度缓冲、确定性延迟交换机。政府和国防机构追求安全的多域结构，通常指定g 机载加密和防篡改硬件。媒体和娱乐公司采用高速交换来传输 8K 内容并运行实时渲染管道。
地理分析
得益于持续的超大规模扩张、充裕的资本和支持性的数字基础设施政策框架，北美占据了最大的地区收入。主要云提供商继续在弗吉尼亚州和俄亥俄州的数千兆瓦园区破土动工。 CHIPS 法案下的国内半导体激励措施旨在实现 ASIC 生产本地化，减少对海外晶圆厂的依赖。随着运营商寻求可再生能源和税收优惠，提供冗余和延迟多样化，加拿大和墨西哥吸引了二次建设。
亚太地区的总体增长最快，数据中心容量预计在 2030 年前将翻一番。中国市场仍然占据主导地位，但受到严格的数据本地化的限制化规则使跨境云设计变得复杂。随着 Arista 等供应商推出缩短供应链并绕过关税的装配线，印度获得了制造业的吸引力。日本和韩国投资海底电缆延伸和液体冷却研究，以管理密集的城市部署。该地区的监管多样性迫使供应商根据国家/地区量身定制合规功能。
欧洲以数字主权为中心，84% 的企业寻求区域性云解决方案。 FLAPD 地铁吸收了大部分新增加的兆瓦电量，而北欧各州则以丰富的可再生能源吸引运营商。本地供应商强调合规认证是差异化因素。中东和非洲见证了与国家人工智能战略相一致的快速建设。阿拉伯联合酋长国和沙特阿拉伯处于领先地位，为外国超大规模企业提供了数十亿美元的激励措施和优惠的房地产条件。恶劣的气候加速了液体冷却的采用g 保持能源效率。
竞争格局
供应商集中度仍然中等。在赢得大型超大规模更新合同后，Arista 在 2023 年第四季度取代思科成为顶级供应商。思科的应对措施是在新型 C9000 智能交换机中嵌入量子安全加密和 AI 原生遥测技术。 NVIDIA 利用其对 Mellanox 的收购来销售集成计算加网络捆绑包，将 Spectrum-X 结构定位为 GPU 集群的默认配置。 Broadcom 和 Marvell 推动垂直集成的芯片到软件堆栈，缩短了 ODM 合作伙伴的上市时间。像 IEIT Systems 这样的新兴参与者瞄准了特定于人工智能的拥塞管理，在区域云提供商中赢得了试点胜利。
超大规模和电信领域的白盒采用迫使现有企业在软件差异化方面进行竞争，而不仅仅是在硬件上进行竞争。随着 SONiC 的成熟，买家单独谈判硬件和 NOS 许可证交易。供应商通过提供掩盖运营复杂性的生命周期自动化套件来吸引企业。人才短缺促进了托管结构服务的发展，提供了产品销售之外的新收入来源。
可持续发展压力促使降低每比特功耗和提高机架密度。液体冷却支持现在出现在大多数高端交换机路线图上。交换机供应商和浸入式冷却专家之间形成战略联盟，以认证互操作性。随着芯片设计成本的上升，整合风险依然存在；如果没有合作或收购，较小的公司可能很难为未来的 3 nm 流片提供资金。
最新行业发展
- 2025 年 8 月：Arista Networks 报告 2025 年第二季度营收达到创纪录的 22.05 亿美元，并从 Broadcom 收购了 VeloCloud SD-WAN，业务扩展到数据中心之外切换。
- 2025 年 8 月：Broadcom 开始发货 Jericho4 个以太网光纤路由器，可将 AI 网络扩展至 100 公里以上，容量为 51.2 Tbps。
- 2025 年 6 月：思科推出了 C9000 智能交换机，性能提升了 10 倍，并为企业光纤网络提供了量子安全网络。
- 2025 年 6 月：Broadcom 开始批量发货 Tomahawk 6 交换机芯片，能够取代六颗上一代芯片。
FAQs
2031年数据中心交换机市场预计价值是多少？
在目前8.39%的基础上预计将达到231.8亿美元复合年增长率。
到 2031 年，哪种交换机类型增长最快？
作为边缘和微型数据中心，接入交换机的复合年增长率最高为 9.1%展开。
为什么 400G 和 800G 光学器件得到快速采用？
每千兆成本和人工智能培训工作负载的下降更高带宽的需求推动了向 400G 和 800G 的升级。
数据驻留法如何影响欧洲的交换机需求？
它们迫使企业部署本地设施，增加合规交换机的区域采购gear。
哪个地区的市场增长最快？
在大规模云和数字化转型的推动下，亚太地区的扩张速度最快
哪些关键挑战可能会减缓近期升级？
下一代交换机的资本成本高昂就业仍然是许多企业的首要制约因素。
