计算机行业深度报告：AI算力“卖水人”专题系列(10)，高速互联协议与硬件，从“配套件”到“第二算力”

评级：推荐(维持)证券研究报告2026年07月29日计算机刘熹(证券分析师)朱谞晟(联系人)S0350523040001S0350125070003liux10@ghzq.com.cnzhuxs@ghzq.com.cn计算机行业深度报告：高速互联协议与硬件，从“配套件”到“第二算力”——AI算力“卖水人”专题系列（10）2184101请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2相对沪深300表现表现1M3M12M计算机-3.1%-16.3%-15.4%沪深300-6.6%-4.4%10.8%最近一年走势相关报告《计算机行业专题研究：Switch交换芯片：AI组网革新，国产替代打开增长天花板（推荐）*计算机*刘熹》——2026-06-24《计算机“中国AI核心资产”系列（2）：CPU：推理时代的中国AI核心资产（推荐）*计算机*刘熹》——2026-04-19《计算机行业深度报告：通信测试设备，AI运力关键基石——AI算力“卖水人”专题系列（9）（推荐）*计算机*刘熹》——2026-04-10-19%-11%-2%7%15%24%2025/07/302025/10/292026/01/282026/04/292026/07/29计算机沪深300请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3核心提要本篇报告解决了以下核心问题：计算机高速互联的5个层级分别是什么，不同企业分别处于什么层级。u 第一层：片上网络NoC——芯片内部的数据调度系统 NoC技术是一种可扩展的基于分组的通信结构，用于连接复杂片上系统（SoC）中的处理元件、存储器和外设。随着半导体节点的缩小和SoC集成更多IP块，传统的分层总线和交叉开关可能带来严重的路由拥堵、时序挑战以及服务质量（QoS）限制。u 第二层：封装内Chiplet互联，把多个die做成一颗逻辑芯片 Chiplet技术是一种利用先进封装方法将不同工艺/功能的芯片进行异质集成的技术。台积电、Intel等Fab厂商为Chiplet提供互联能力的硬件支持，而NV-HBI是一种定制的、节能的die-to-die互连技术，可提供高达10TB/s 的带宽。u 第三层：PCIe是AI服务器主机I/O的内部底座，CXL面向内存扩展与资源组合 PCIe是服务器内部外设连接底座，PCIe Switch可将Host PCIe端口fan-out至大量I/O设备或其他服务器、存储子系统。CXL是一种基于PCIe协议的高速互连技术，专为CPU与各种外围设备的高速数据通信设计，它通过内存共享和扩展来提升系统性能和效率。u 第四层：Scale-Up互联协议/硬件拆解 Scale-Up是一种先进的互连架构，旨在无缝连接多个GPU到统一的计算系统中，作为一个庞大的GPU运行，理想的Scale-Up应具备以下关键特性：低延迟，确保GPU之间快速通信；高带宽，处理人工智能工作负载的巨大数据吞吐量；以及原生内存语义，确保互联GPU之间无缝共享数据。u 第五层：Scale-Out互联协议/硬件拆解 Scale-Out将数据中心内的服务器连接起来，以NVIDIA Quantum InfiniBand和NVIDIA Spectrum-X Ethernet的Scale-Out结构为例，其可覆盖数千至数十万GPU的大型集群。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4u投资建议：AI时代计算机高速互联网络需求持续增长，AI服务器超节点中互联速率持续提升。随着国内外AI超节点和相关企业对于互联架构的不断升级，我们看好未来本土诞生国际一流的计算机高速互联芯片企业，维持计算机行业“推荐”评级。u 相关公司：1）Switch企业：万通发展、澜起科技、盛科通信、紫光股份、浪潮信息；2）Al处理器：海光信息、寒武纪、壁仞科技、沐曦股份、天数智芯、芯原股份、龙芯中科、中国长城（飞腾信息）;3）超节点OEM：浪潮信息、工业富联、中科曙光、华勤技术、紫光股份、联想集团、软通动力、烽火通信、中国软件国际；4）服务器组件：①散热：曙光数创、英维克、飞荣达、申菱环境、高澜股份、同方股份；②存储：兆易创新、佰维存储、东芯股份、江波龙、德明利、朗科科技；③网络：中际旭创、新易盛、天孚通信、华工科技、中兴通讯、锐捷网络；④电源：麦格米特、欧陆通、中国长城；⑤连接：华丰科技、鼎通科技、沃尔核材；⑥PCB：沪电股份、胜宏科技；5）算力租赁/云计算：协创数据、宏景科技、利通电子、网宿科技、金山云、智微智能、首都在线、优刻得；6）数据中心：云赛智联、世纪互联、大位科技、润泽科技、光环新网、奥飞数据、数据港。u 风险提示：技术迭代研发不及预期风险、下游行业需求集中及周期性波动风险、供应链波动与产能保障风险、人才竞争与流失风险、全球贸易摩擦风险、报告中涉及外文素材翻译或存在表述偏差。核心提要请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明5第一层：片上网络NoC——芯片内部的数据调度系统请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明61.1 片上网络NoC：芯片内部的数据传输能力u据Arteris官网，NoC技术是一种可扩展的基于分组的通信结构，用于连接复杂片上系统（SoC）中的处理元件、存储器和外设。随着半导体节点的缩小和SoC集成更多IP块，传统的分层总线和交叉开关可能带来严重的路由拥堵、时序挑战以及服务质量（QoS）问题。u据Cadence官网，随着SoC中集成更多处理节点、内存和I/O节点，互联成为一个主要的设计难题。布线拥堵和线路负载为物理设计带来了挑战，尤其是在大量布线并满足时钟速度目标时。u以Cadence Janus NoC为例，1）Endpoints：片上系统（SoC）包含各类功能硬件模块，如处理器、存储单元、输入输出（I/O）模块等；2）Routing node：连接终端并允许流量往返各终端的交叉开关。路由节点之间连接，可实现不同路由节点所连终端之间的流量传输；3）Reduced Design Complexity：跨时钟域处理（clock domain crossing）、时钟门控（clock gating）、位宽匹配（width matching）以及附加流水线级（added pipeline），从而降低管理这些结构的设计复杂性。资料来源：Cadence官网图：Cadence NoC架构示意图请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明71.2 片上网络NoC：芯片大厂同样可能与外部厂商合作u英特尔至强处理器可扩展系列网格架构包含一系列垂直和水平通信路径，允许通过最短路径从一个核心穿越到另一个核心（跳跃垂直路径以正确行，横向跳跃至正确列），位于每个LLC的CHA会将访问地址映射到特定的LLC银行、内存控制器或IO子系统，并提供通过网状互连到达目的地所需的路由信息。uArteris于2025年8月宣布与AMD合作，授权FlexGen® 片上网络（NoC）互连 IP用于下一代AI芯片组设计。FlexGen（Arteris的智能NoC知识产权技术）将通过AMD芯片组提供高性能数据传输，从而为该公司从数据中心到边缘设备和终端设备的广泛产品组合提供人工智能支持。图：Intel至强处理器片内架构示意图资料来源：