2024年底至2025年初,定制化AI芯片市场迎来了前所未有的爆发期。谷歌TPU成为这一趋势的标志性产品,它不仅支撑着Gemini模型的训练,也面向苹果、Cohere等企业开放了云服务。这一现象促使整个行业对芯片自研路径进行重新审视。
从市场规模来看,定制化XPU及其相关基础设施的商业化进程正在加速。多家行业机构和分析师预测,到2030年,规模化扩展交换机市场有望接近60亿美元,而配套的光互联器件市场规模将突破100亿美元大关。这一庞大的市场规模表明,AI计算架构的核心正从单纯的算力峰值,转向对“规模化扩展能力”和“算力互联效率”的双重追求。
在此背景下,云服务商的资本开支预期从年初的18%跃升至30%以上。AI基础设施的建设已从单机柜扩展到多机柜的规模化架构,数百颗XPU之间需要实现高带宽、超低延迟的任意互联。这不仅催生了定制化加速器的需求,也推动了高速互联、光子技术、先进封装等全产业链的技术跃迁。
我们可以从博通和Marvell这两家巨头的最新财报中,一窥这场深刻的技术与市场变迁。
亮眼财报:AI驱动增长
博通在2025财年取得了瞩目成绩:全年营收640亿美元,同比增长24%;AI业务营收达200亿美元,同比激增65%;半导体业务营收创下370亿美元历史新高。第四季度表现尤为强劲,总营收180亿美元,同比增长28%,其中AI芯片业务营收为65亿美元,在11个季度内实现了超10倍的增长。
更值得关注的是博通披露的订单数据:公司当前AI相关在手订单总额已超过730亿美元,占合并订单积压总量的近一半,这些订单将在未来18个月内完成交付。其中,XPU及相关定制化芯片订单约占70%,交换机、DSP、激光器等互联组件约占30%。CEO陈福阳特别指出,这730亿美元仅是静态订单量,随着新订单持续涌入,实际交付金额将远超此数。
Marvell在2026财年第三季度同样创下历史新高,营收达20.75亿美元,同比增长37%。其数据中心业务营收为15.2亿美元,同比增长38%,占总营收的73%。公司对未来展望积极,预计2027财年数据中心业务营收同比增幅将超过25%,并有望冲击100亿美元大关;2028财年该业务增速将反弹至40%。
定制化XPU:战略选择的分化
市场对XPU的关注度最高。陈福阳在会议中反复强调,客户选择自研XPU的核心原因在于“硬件层面的优化能带来远超软件内核调优的性能提升”。例如,谷歌TPU在稀疏计算、模型训练与推理等场景中,通过硬件级优化获得了显著优势。
然而,市场出现了有趣的分化:谷歌TPU开始对外提供商业化云服务;而博通的第四、第五家XPU客户则选择了闭环自研的长期战略路线。陈福阳分析认为,租用TPU是基于性价比的短期交易决策,主要用于替代通用GPU;而与博通合作开发定制化加速器,则是需要数年积累的战略性投入,二者并不冲突。事实上,即使客户短期租用算力,也不会放弃自研定制芯片以构建长期技术壁垒的计划。
博通的订单数据印证了这一判断。公司在第三季度获得了第五家XPU客户,订单金额达10亿美元;上一季度获得的第四家客户则追加了110亿美元订单。这些订单将以完整的XPU机柜系统形式交付,预计于2026年底启动。陈福阳解释,在超大规模AI系统中,除了XPU,还需要大量配套组件,因此整机柜交付并对系统稳定性进行全面认证是更优选择。
高速互联:AI集群的“神经网络”
如果说XPU是AI系统的“大脑”,那么高速互联技术就是连接这些大脑的“神经网络”。博通和Marvell在此领域各有侧重。
博通在人工智能网络业务上增长强劲,其AI交换机订单积压已突破100亿美元。核心产品Tomahawk 6交换机是全球首款且唯一支持102太比特/秒速率的产品,订单量持续刷新纪录。陈福阳指出,这款产品是扩容最新一代GPU和XPU集群的关键设备,其成功反映了在云原生架构中,网络互联技术与计算能力同等重要。
Marvell的数据中心交换机业务也增长迅猛,预计本财年营收将突破3亿美元。公司预计12.8T交换机需求将保持强劲,同时已开始出货下一代51.2T交换机产品。公司正加速研发下一代规模化扩展交换机,这类产品复杂度极高,可支持多达576个端口。Marvell计划于2027财年下半年推出UALink 115T与57T解决方案的样品,并于2028财年实现量产。
在光互联领域,两家公司的竞争同样激烈。博通的1.6T DSP、TIA及驱动芯片需求旺盛;Marvell则凭借其全面的高速互联产品组合,在400G、800G时代确立了“率先上市、率先量产”的策略,并在1.6T时代继续巩固领先地位。
光子互联:面向未来的布局
高速互联是当前战场,光子互联则代表未来方向。Marvell对Celestial AI的收购,将这一前沿技术推至台前。
Celestial AI拥有专为下一代规模化扩展互联打造的光子互联平台。其纯光互联方案的功耗效率是铜基互联的两倍以上,且传输距离与带宽远超铜缆。更关键的是,该技术具备出色的热稳定性,可在数千瓦高功率XPU产生的严苛环境下稳定运行,并支持与XPU、交换机进行3D封装垂直集成。
其首款产品光子互联芯粒(PF Chiplet),集成了驱动、调制器、光电二极管等所有必要组件,单颗芯粒即可提供高达16太比特/秒的带宽。Marvell披露,Celestial AI已获得全球头部云服务商的设计订单,计划在其下一代规模化扩展架构中部署该芯粒。这有望成为光互联技术在规模化场景下的首个大规模商用案例。
CXL技术:突破“内存墙”的关键
在众多创新中,CXL(Compute Express Link)协议是突破人工智能系统“内存墙”瓶颈的关键。Marvell在此领域布局较早,已在两家头部云服务商处赢得多个应用场景订单。其CXL解决方案支持DDR4/DDR5内存、具备更大内存容量和压缩技术。
CXL的战略价值在于,它不仅扩展了内存容量,更重要的是通过高速互联实现内存池化,显著提升了大语言模型训练和推理过程中的系统整体性能。Marvell预计,到2029财年,其智能网卡与CXL两大场景的营收将突破20亿美元,这凸显了XPU互联市场的巨大潜力。
整机柜销售与生态竞争
博通推行的整机柜销售模式反映了AI系统复杂度的提升。这种模式将XPU、交换机、互联组件等整合为完整系统交付,增强了客户粘性并大幅提升了单客户营收规模(如第四家客户订单超200亿美元)。当然,这也意味着公司需承担更多非自研组件的采购成本,对毛利率构成一定压力。
纵观两家公司的战略,AI芯片产业的竞争正从单点技术创新演变为全面的生态系统竞争。博通的优势在于深度垂直整合,提供从芯片到系统的完整解决方案;Marvell则凭借技术平台的广度和开放性,灵活应对差异化需求。这种生态竞争推动了整个网络与系统技术的快速迭代与创新。
未来展望
基于现有信息,未来趋势已初现端倪:
- 定制化XPU市场将快速增长,进入大规模商用阶段。
- 光子互联技术商业化拐点临近,预计2028年后开始贡献显著营收。
- 规模化扩展架构成为主流,驱动交换机和光互联器件市场快速扩张。
- 先进制程向2纳米快速演进,功耗优势成为关键竞争力。
- 产业整合将持续深化,通过并购补强技术短板成为重要路径。
AI计算正在重塑半导体产业的技术路线与市场格局,而真正的竞争,或许才刚刚拉开帷幕。