据恒州博智出版的PCIe交换芯片行业研究报告,PCIe(Peripheral Component Interconnect Express) ,简称PCI-E,官方简称PCIe,是继ISA和PCI总线之后的第三代I/O总线,是一种设备高速连接标准,具备数据传输速率高,抗干扰能力强,传输距离远,功耗低等优点。PCIe交换(Switch)芯片用于扩展PCIe接口, PCIe交换芯片与多个转发设备相连形成PCIe树,在P2P(点到点)的工作模式下为连接在其上的多个设备进行数据转发,从而可以实现将多个 PCIe 通道连接到一个高速交换芯片上,从而实现更多的 PCIe 通道,高速连接更多设备。

数据量攀升以及网络架构转型有望共同驱动交换芯片数量和端口速率上行PCIe交换芯片将向更高密度、更高转发速度演进。

受益于大数据、物联网、人工智能等信息技术的快速发展和传统产业数字化的转型,PCIe交换芯片下游应用生态丰富,需求不断增加。

目前PCIe交换芯片依然由海外厂商主导,国产化程度低。随着各国对芯片产业加强重视,加大研究投入以及政策支持,预计PCIe交换芯片竞争更加激烈。


PCIe交换芯片行业发展主要特点

PCIe交换芯片需求增加:随着大数据、人工智能、云计算等领域的发展,高速硬件数据交互需求变得愈发紧迫,PCIe依靠高速的传输速度将成为主流解决方案。

竞争激烈:PCIe交换芯片被欧美厂商垄断,中国企业起步晚,缺乏自主知识产权,技术存在差距。
技术门槛高:芯片制造设计半导体材料,半导体制造,芯片设计多个行业,技术门槛高。

PCIe交换芯片行业发展影响因素

下游市场需求巨大:随着大数据人工智能的兴起,数据处理速度需求增加,下游行业对PCIe交换芯片需求增加。

国家政策支持:各国政府重视对芯片行业的保护和投入。

投资利好:大量资本涌入芯片行业,得到资金支持。

 PCIe交换芯片不利因素

技术壁垒技术壁垒:国内PCIe交换芯片在技术积累方面与国外厂商存在较大差距。尽管我国政府和企业愈发重视对芯片产业的研发投入,但由于技术发展水平、人才培养等方面的滞后性,以及企业资金实力不足等原因,我国芯片产业的研发力量薄弱、缺乏自主创新能力的状况依然存在。

人才不足:尽管近年来我国对芯片设计业人员培养力度逐步加大,包括海归在内的专业设计人员的数量也逐年上升,但人才匮乏的情况依然普遍存在,现已成为当前制约行业发展的主要瓶颈,芯片设计企业需要自主培养设计人才。

经济下行:一方面,受通胀等因素影响,萎靡的消费难以得到提振;另一方面,疫情暴发时期,芯片行业实现了高速增长,供过于求的局面短期难以改写,下游企业消化库存仍需要时间。

PCIe交换芯片行业发展现状及市场前景预测



2022年全球PCIe交换芯片市场规模大约为8.89亿美元,预计2029年将达到20.40亿美元,2023-2029期间年复合增长率(CAGR)为12.52%。2022年中国占全球市场份额为48.68%,北美为11.77%,预计未来六年中国市场复合增长率为12.92%,并在2029年规模达到10.18亿美元,同期北美市场CAGR预计大约为11.63%。未来几年,亚太地区的重要市场地位将更加凸显,除中国外,日本、韩国、印度和东南亚地区,也将扮演重要角色。此外,未来六年,预计德国将继续维持其在欧洲的领先地位,2023-2029年CAGR将大约为12.21%。

从产品类型及技术方面来看, PCIe 3.0 发展十年,目前是市场上最成熟的接口协议,PCIe 3.0交换芯片在市场上依然占有主导地位。 2022年,全球PCIe 3.0交换芯片市场规模达到了4.17亿美元,占比46.87%。PCIe 4.0作为升级换代产品自2021年下半年开始在数据中心进行推广,2022年全球PCIe 4.0交换芯片市场规模达到了3.81亿美元,预计2029年将达到7.23亿美元。PCIe 5.0交换芯片目前处在推广的起步阶段,预计2029年将达到4.55亿美元,年复合增长率(CAGR)为21.03%,潜力巨大。

从产品市场应用情况来看,服务器领域是最主要的市场应用。2022年PCIe交换芯片服务器市场规模为4.02亿美元,约占全球的45.21%,预计2029年将达到10.96亿美元,年复合增长率(CAGR)为15.23%。

目前全球主要厂商包括Broadcom、Microchip、Texas Instruments、ASMedia、Diodes等,2022年TOP3厂商份额占比约82.97%,PCIe交换芯片由于技术门槛较高﹐被美国和欧洲厂商控制。随着PCIe交换芯片更新迭代速度不断加快,预计未来几年行业竞争将更加激烈,高速度和多通路是产品技术的发展趋势。

伴随着大数据、云计算、人工智能等技术的发展,数据中心等需要解决海量数据的传输问题,推动了PCIe交换芯片市场的增长。同时,加速器(如:GPU,FPGA,定制ASIC)和新兴内存技术(如:3D XPoint,存储类内存,非易失性内存)的升级换代,将有利于促进PCIe交换芯片市场的发展。因此本报告认为PCIe交换芯片未来增长乐观。

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