東吳證券-電子行業點評報告：如何理解Scale~up網絡與高速SerDes芯片？——算力芯片看點系列-250821

（來源：研報虎）

　　 AI芯片Scale-up領域，英偉達一騎絕塵。在Scale-up領域，當前行業主流多采用閉環的自有協議方案，如業界發展最早和最成熟的英偉達NVLink技術，可以將GPU和GPU互連，至多讓576個GPU實現每秒1.8TB的通信；而其他廠商的Scale-up互連大多以PCIe協議為基礎，目前PCIe5.0技術單通道雙向速率為8GB/s，16通道可達128GB/s，遠遠低於NVLink同代技術。由AMD、AWS、谷歌和思科等九家巨頭宣佈成立的UALink聯盟則主張建立開放生態，從技術節奏來看，挑戰英偉達NVLink的難度較大。UALink初代V1.0標準已於25Q1發佈，NVLink1.0早在2016年已應用於Pascal架構GPU。

　　英偉達如何實現卡間互連？英偉達GPU中NVLink和PCIe同時存在，GPU互連採用NVLink，GPU與CPU互連採用PCIe。Grace Hopper超級芯片引入NVLink-C2C，可不通過PCIe直接訪問CPU，是一次重要的技術補齊。到英偉達GB200這一代，NVSwitch技術進一步完善，一個NVLink域內最多連接GPU的數量從8升級為576，使得內部互連更加龐雜。GB200由兩顆B200GPU和一顆Grace CPU構成，B200北向有基於200GSerDes的1.8TB/s NVLink5.0鏈路，GB200共包含72對200GSerDes。B200南向包含NVLink-C2C接口和2個PCIe接口。我們分析接口的物理層結構發現，無論是NVLink還是NVSwitch，SerDes都是物理層重要的底層技術支撐。在后續Rubin架構中，英偉達通過引入獨立I/O芯片與第六代NVLink進一步提升互連帶寬至3.6TB/s，而Rubin Ultra則在封裝內採用多芯片分層互連與1TBHBM4E的高帶寬設計，機櫃架構亦演進至Kyber，以支撐更大規模的GPU集羣。

　　 UALink開放生態新機遇，關注高速SerDes IP供應商進展。在AI需求提升的背景下，SerDes技術向224G升級的趨勢加速確立。當前的高速SerDes研發仍然由海外廠商主導，包括(1)第三方SerDes供應商：Cadence、Alphawave等，授權SerDes IP給芯片商使用並收取專利授權費；(2)自研廠商：博通、Marvell、英特爾等廠商根據自身需求或幫下游客户設計SerDes IP，定製化屬性較強。以上海外SerDes供應商均已具備224GSerDes能力。國內能跟上高速SerDes芯片開發的隊伍屈指可數，高速SerDes領域的市場格局仍未成型，主要玩家包括芯動科技、晟聯科、集益威、芯耀輝等，最高能達到112G速率。在AI芯片Scaleup方面的國產化進程上，高速SerDes芯片也應當給予足夠的重視。

　　投資建議：重點推薦盛科通信、海光信息，關注萬通發展（維權）、瀾起科技等。

　　風險提示：AI應用進展不及預期，技術發展不及預期，市場競爭風險。