博通（AVGO）：构建数字世界的基础设施

博通在人工智能基础设施和连接领域的作用

自互联网诞生以来，连接的重要性逐年增加。最初，它只是将商业和研究计算机相互连接的需求。

随后，互联网在普通家庭中的普及以及随之而来的在线视频游戏、电子商务和视频流的增长，对更大的服务器和更强的连接的需求也日益增长。

随着智能手机的出现，以及3G、4G和5G移动网络对快速连接的需求，这一需求将再次显得微不足道。与此同时，大多数行业都转向了云端，这意味着即使是最基本的办公任务或数据存储，通常也通过互联网处理，而不是在现场执行和存储。

随着人工智能的兴起，无论是消费者还是企业，这种模式都在重演。人工智能的开发和应用需要比以往更大的数据中心， 甚至需要重新开放整个核电站，以确保有足够的电力供应.

由于人工智能的核心是众多相互交互的计算单元，这些数据中心同样需要超高效、快速的连接解决方案。这项任务需要高度专业的公司来完成，他们必须始终站在IT技术的前沿，并不断适应科技行业领导者提出的新需求和要求。

在这个领域，很少有公司能够像博通一样，在保持连接响应能力以满足不断增长的需求方面发挥如此重要的作用。

Broadcom 概述

博通是连接硬件和 IT 基础设施软件（包括 5G 技术）领域的全球领导者。

该公司的业务分为基础设施软件（网络安全、云等）和连接硬件（无线、服务器、消费者宽带、人工智能网络等）。

来源: 博通

该公司是博通与安华高科技于 2016 年合并而成。

博通成立于 1991 年，专注于网络和通信领域的半导体解决方案。

Avago Technologies 博通成立于1961年，最初是惠普的半导体部门，后来于1999年分拆为安捷伦科技。该公司最初专注于光电子和无线通信组件。在被私募股权公司收购后，该公司于2009年上市。

该公司制造出了第一台光纤发射器和磷砷化镓 (GaAsP) LED，并出货了 400 亿个光学鼠标传感器。

自合并以来，该公司的增长很大程度上得益于过去 10 年的一系列收购，其中最大的并购举措是 61 年以 2023 亿美元收购 VMware 和 2019 年以 10.7 亿美元收购赛门铁克，这使得该公司也成为云计算和网络安全领域的重要参与者。

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如今，博通是一家营收为 54.6 亿美元的公司（2024 年），拥有广泛的专利组合（20,000 多项），并在 9.3 年持续投入 2024 亿美元进行研发。

博通产品

对于非电信工程师来说，Broadcom 的许多产品可能比较难以理解，尤其是硬件部分。

对于广大公众来说最熟悉的设备是“上网盒” 如调制解调器、路由器，以及电视和其他智能设备（包括有线和卫星）的连接解决方案。

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Broadcom 还在建立和维护 移动网络，一直是开发支持 3G、4G 以及现在的 5G 网络的技术的先驱。

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对于 数据中心，该公司提供广泛的以太网、光纤连接和其他工具，将数据流量从数据中心的一部分路由到另一部分，或其他数据中心和最终用户。

这包括内部部署和云数据中心，以及围绕 AI 解决方案和 AI 数据中心的所有变体（有关 AI 市场及其为 Broadcom 带来的机遇的更多信息请参见下文）。

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同样的工具和设备也用于 工厂、公用事业公司和汽车 提供与物联网设备、智能管理工具以及许多基于 LED 的屏幕和显示器的连接。

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在软件方面，博通主要活跃于两个领域： 网络安全 以及 企业软件。赛门铁克解决方案和 VMware 工具均涵盖网络安全领域。

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VMware 如何强化博通的软件战略

作为博通有史以来最大的一笔收购，其规模远远大于 Avago 斥资 37 亿美元收购博通本身组建现代博通的交易，因此该公司值得深入研究。

VMware 是一家专门从事“虚拟化”的公司，即创建服务器、存储、网络和操作系统等计算机资源的虚拟版本。

虚拟化允许在一台物理机上运行多个虚拟环境，从而提高资源利用率和灵活性。

本质上，它抽象了底层硬件，使软件能够访问和管理资源，就好像它们专用于单个任务一样，即使它们是共享的。

虚拟化为用户提供了许多优势：

• 安保防护：额外的防火墙有助于确保云计算的安全，并将在同一硬件上运行的不同活动区分开来。
• 灵活性：通过创建虚拟硬件，这种组织原则可以帮助在公司项目和部门之间重新分配内存存储或计算能力。
• 经济学：虚拟化通常可以降低能耗和维护费用。因此，节省成本是采用虚拟化的主要原因之一。
• 弹性：在一块物理硬件上进行的相同活动可以更容易地在另一块物理硬件上复制，从而降低因硬件故障而导致失败的风险。

作为虚拟化领域的主导者，收购 VMware 有力地巩固了博通在云计算领域的地位，此前博通主要活跃于云计算领域，作为支持云计算和服务的服务器的硬件制造商。

博通财务状况

该公司的收入稳步增长，在 2021-2024 年期间几乎翻了一番。

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自由现金流的增长就没那么令人印象深刻了，2021 年至 2024 年“仅”增长了一半。

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然而，这并非利润率收缩的结果，因为毛利率一直保持在75%左右。因此，这更多地反映了公司对资本支出和研发投入的投入。

自 2016 年以来，该公司的股息一直以惊人的 32% 复合年增长率快速增长，每年都会增加定期季度股息。

然而，由于该公司的估值相对于收益而言非常高，因此股息收益率仍然较低，这使其成为一只成长型股票，而不是一只对注重股息的投资者有吸引力的股票。

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博通的人工智能增长战略和半导体创新

数据中心连接和人工智能

对于几乎所有科技公司来说，他们在人工智能热潮中的地位将成为未来十年公司命运的决定性因素。

作为硬件和软件连接领域的关键参与者，人工智能对连接的需求甚至比“仅仅”是云计算更大，博通已经准备好从人工智能数据中心建设的热潮中受益。

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2024 年，人工智能已占到该公司半导体收入的 35%，反映出目前科技巨头都在大力建设人工智能产能，为相关制造商带来同样巨大的收入增长，从博通到 Nvidia公司 (NVDA ) （点击链接查看有关 Nvidia 的报告）.

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最终，“网络就是计算机”这是 Broadcom 在 其关于人工智能市场的投资者沟通，这是一个相当准确的描述。例如，Meta 使用了大约 1/3^rd 用于在网络上训练其人工智能的时间。

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用于 AI 训练的 XPU

这并不是说连接性是博通从人工智能热潮中受益的唯一产品。

人工智能计算系统正逐渐转向定制化设计，以更好地适应人工智能计算极其特殊的计算和网络需求。这一点正变得越来越重要，因为电源可能比芯片供应更能限制人工智能的发展。

人工智能网络在几个方面也独一无二：

• 它们需要非常高的带宽。
• 数据传输是批量进行的，而不是连续的流，并且大多是间歇性的。
• 缺失的“落后”数据会影响训练所需的时间。
• 人工智能训练持续时间很长，通常需要几个小时甚至几天，这对需要在整个训练过程中完美冷却、连接和运行的组件造成了压力。

一种解决方案是开发所谓的 XPU，它将 CPU（处理器）、GPU（显卡/并行处理器）和内存合并到同一个电子设备中。

主要原因是，随着计算强度和数据中心规模的增加，系统效率会随着组件数量的增加而开始趋于稳定。这是因为，无论网络多么高效，如果数据需要在处理器、GPU 和内存之间持续流动，那么随着计算和数据传输强度的增加，整个过程的效率就会降低。

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因此，与其将通用组件组装到 AI 数据中心（例如最初为视频游戏设计的 GPU），不如将所有组件集成在一个芯片中，以减少传输时间和对带宽的需求。

新芯片设计面临的另一个日益严重的限制是，2D 方案只能容纳有限的元件数量。因此，下一步就是转向 3D 设计。

3.5D XDSiP

博通在设计ASIC（专用集成电路）方面拥有丰富的经验，这种芯片的设计初衷是满足特定用途（例如AI计算），而不是像CPU那样进行通用计算。博通可以说在过去十年中一直处于这一领域的领先地位。

Broadcom XPU 将计算核心、内存和其他组件都放在一个芯片中，采用非常密集的 3D 架构。

来源: 博通

这些负责AI核心计算的XPU系统，可以与博通的其他组件联网，各个模块之间可以相互连接，形成完整的AI数据中心。

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所有数据中心组件都在进行相同的过程，例如，光子互连器现在被共同封装到一个设备中。

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以太网技术

博通在该领域的另一个优势是其在以太网技术方面的专业知识。值得注意的是，自2010年以来，该公司已将以太网的能耗降低了90%，并将带宽容量提高了80倍。

目前，高性能计算大量使用InfiniBand，一种高性能计算机网络通信标准。

然而，如今博通的以太网在几乎所有指标上都比InfiniBand性能优越得多。例如，它将故障率降低了30倍，功耗降低了33%，成本更低，并且带宽更高。

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因此，以太网现在被公认为事实上的人工智能网络解决方案，已被 Meta、谷歌、甲骨文、腾讯、亚马逊、阿里巴巴等公司使用。

结语

由于首批人工智能数据中心的建立是为了尽快抢占尽可能多的计算能力，因此投资者最关注的是 Nvidia 的 GPU，这使其成为全球最有价值的公司。

然而，随着人工智能行业日趋成熟，专为满足人工智能计算需求而设计的 ASIC 设计正在逐渐赶超通用 GPU。因此，虽然专为人工智能设计的新型 GPU 将成为强劲的竞争对手，但 XPU 也拥有一席之地。

更确切地说，随着人工智能模型变得越来越大，数据流和所需的连接将成为与计算能力本身同等重要的问题。降低电力消耗也将成为行业关注的重点。

这使得博通处于极佳的位置，可以从人工智能热潮中获益。

一方面，即使XPU最终无法成为业界的计算标准，博通先进的以太网和其他连接解决方​​案的需求也将比以往任何时候都更大。VMware的虚拟化和网络安全解决方案的需求也将更大。

另一方面，如果 XPU 在构建更新、更高效的 AI 数据中心方面变得更加流行，那么博通可能会成为人工智能驱动的科技公司资本化热潮中的市场新宠。

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