一、ChatGPT热潮带来硬件“算力层”新增量
　　近期OpenAI的ChatGPT的显著成功为商业人工智能应用发展开启了新时代的大门，AI或将在未来5至10年内成为电子行业的主要驱动力，未来随着AI的应用场景逐渐落地，图像、语音、机器视觉和游戏等领域的数据将呈现爆发式增长，相关研究信息显示到2025年全球数据创建量预计将增长到180ZB以上，随着数据创建量的强劲增长，数据存储容量的安装基数预计也将同步增加。
　　早在2018年，OpenAI就推出GPT-1自然语言处理模型，可以实现问答，撰写文章、代码等功能。从初代GPT发展到2020年的GPT-3，再到基于GPT-3.5的ChatGPT，其模型的参数量和预训练数据量在以指数形式上升。具体来看，OpenAI 2018年发布的GPT-1的参数量约为1.17亿，而到了2020年的GPT-3，参数量达到了1750亿，预训练数据量（语料库）也由5GB提升到了45TB，数据增量相当庞大。随着参数量和语料库指数级的扩容，ChatGPT类人工智能需要更充足的算力支持其处理数据，同时需要投入更多高性能的算力芯片来处理千亿级别参数量。英伟达的研究表示，GPT-3模型需要使用512颗V100显卡训练7个月时间，或者使用1024颗A100芯片训练长达一个月的时间。
　　2012年以来，人工智能训练任务中的算力增长（所需算力每3.5月翻一倍）已经超越芯片产业长期存在摩尔定律（晶体管数量每18月翻一倍）。AI模型需要越来越多的计算能力来管理越来越大的数据量，数据洪流对端、边、云的冲击将推动网络、计算技术进入新一轮高速创新期，并推动数据中心朝更高速数据传输标准发展，以强化数据中心基础设施的运算、网络、储存及安全管理的处理效能，这将加速400Gbps和更高速度的数据中心交换机的采用以及服务器产品的更新换代，相关的路由器、数据存储、AI加速计算服务器产品也有望高速成长，催生对大尺寸、高层数、高阶HDI以及高频高速PCB产品的强劲需求。
　　

研究报告全文：PCB行业行业研究点评报告AIGC引爆算力需求服务器PCB打开成长空间行业评级增持首次主要观点报告日期2023-03-25一热潮带来硬件算力层新增量ChatGPT近期OpenAI的ChatGPT的显著成功为商业人工智能应用发展开行业指数与沪深300走势比较启了新时代的大门AI或将在未来5至10年内成为电子行业的主要驱动力未来随着AI的应用场景逐渐落地图像语音机器视觉和游戏等领域的数据将呈现爆发式增长相关研究信息显示到2025年全球数据创建量预计将增长到180ZB以上随着数据创建量的强劲增长数据存储容量的安装基数预计也将同步增加早在2018年OpenAI就推出GPT-1自然语言处理模型可以实现问答撰写文章代码等功能从初代GPT发展到2020年的GPT-3再到基于GPT-35的ChatGPT其模型的参数量和预训练数据量在以指数形式上升具体来看OpenAI2018年发布的GPT-1的参数量约为117亿而到了2020年的GPT-3参数量达到了1750亿预训练数据量语分析师胡杨料库也由5GB提升到了45TB数据增量相当庞大随着参数量和语料执业证书号S0010521090001库指数级的扩容ChatGPT类人工智能需要更充足的算力支持其处理数邮箱huyhazqcom据同时需要投入更多高性能的算力芯片来处理千亿级别参数量英伟达联系人赵恒祯的研究表示GPT-3模型需要使用512颗V100显卡训练7个月时间或者执业证书号S0010121080026使用1024颗A100芯片训练长达一个月的时间邮箱zhaohzhazqcom2012年以来人工智能训练任务中的算力增长所需算力每35月翻一倍已经超越芯片产业长期存在摩尔定律晶体管数量每18月翻一倍AI模型需要越来越多的计算能力来管理越来越大的数据量数据洪相关报告流对端边云的冲击将推动网络计算技术进入新一轮高速创新期并1PCB行业原材料价格企稳回落未推动数据中心朝更高速数据传输标准发展以强化数据中心基础设施的运来看好汽车与服务器赛道算网络储存及安全管理的处理效能这将加速400Gbps和更高速度的2022-01-23数据中心交换机的采用以及服务器产品的更新换代相关的路由器数据2深南电路002916SZ通讯PCB存储AI加速计算服务器产品也有望高速成长催生对大尺寸高层数维持增长IC载板打造成长新核心高阶HDI以及高频高速PCB产品的强劲需求2020-09-303沪电股份002463SZ5G时代IDC基站深度受益汽车电子暂待爆发2020-04-13敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告图表1近期AIGC热点事件时间轴资料来源OPENAI微软英伟达官网华安证券研究所绘制图表2OpenAIGPT产品代际差异模型推出时间参数量语料库GPT-12018年6月117亿5GBGPT-22019年2月15亿40GGPT-32020年5月1750亿45TBChatGPT2022年11月--GPT-42023年3月--资料来源OpenAI华安证券研究所随着参数量和语料库指数级的扩容ChatGPT类人工智能需要更充足的算力支持其处理数据同时需要投入更多高性能的算力芯片来处理千亿级别参数量英伟达的研究表示GPT-3模型需要使用512颗V100显卡训练7个月时间或者使用1024颗A100芯片训练长达一个月的时间2012年以来人工智能训练任务中的算力增长所需算力每35月翻一倍已经超越芯片产业长期存在摩尔定律晶体管数量每18月翻一倍同时以ChatGPT为代表的AI技术浪潮的到来对产业链相关芯片模组材料等环节均带来了海量的新需求二普通服务器增长示微云计算大厂AI服务器采购正当时由于海内外云计算巨头资本开支下调等原因全球服务器出货量自22H2开始出现明显下降预测机构纷纷对未来几年的服务器出货量预测进行下调GlobalPCandServerIndustryDevelopmentTrendsandKeyIssues报告预测22年全球服务器出货量1362万台22-26复合增速为482尽管普通服务器表现平淡TrendForce测算22年配备通用GPUGPGPU的AI服务器占全球服务器出货量的1但随着ChatGPT等AIGC软件的出现AI服务器的增速将长期维持在10左右高于服务器整体482的增长率敬请参阅末页重要声明及评级说明27证券研究报告图表3全球服务器出货量万台图表4全球AI服务器出货量资料来源2023GlobalPCandServerIndustryDevelopment资料来源TrendForce华安证券研究所TrendsandKeyIssues华安证券研究所TrendForce还发现北美四大CSP即谷歌AWSMeta和微软合计占据了2022年年度AI服务器采购量的662近年来国内制造业的本地化和关键技术的自给自足势头不断增强因此人工智能技术基础设施的建设也在加速在国内运营商中字节跳动是2022年AI服务器采购的领导者其在全球年度采购量的份额达到62紧随字节跳动之后的是腾讯阿里巴巴和百度分别占2315和15左右图表522年海内外互联网巨头AI服务器采购量资料来源TrendForce华安证券研究所三PCB行业或将直接受益于AI服务器采购浪潮PCB在服务器中占有较高的价值量并且随着PCIe总线技术的升级相应PCB板的价值量也有明显提升就使用部位而言主板背板电源板及网卡均有运用但由于电源板背板网卡面积都很小基本只采用FR4材料对应价值量较主板偏低敬请参阅末页重要声明及评级说明37证券研究报告图表6服务器中的PCB应用图表7服务器中PCB板主要类型资料来源广和科技招股书华安证券研究所资料来源华安证券研究所绘制根据Prismark的预测服务器作为PCB下游最重要的应用领域之一21年价值量将占到下游的97但随着数据中心建设及AI服务器的加速应用26年价值量将到达12574亿美金21-26复合增速10位列PCB下游增速第一的位置图表826年服务器PCB价值量占比图表921-26年PCB下游各领域产值百万美元2021E2026F计算机PC1485814729服务器781212574其他计算机46245069手机1602521165有线基础设施61117901无线基础设施32374242消费电子1179014969汽车电子819211770工业31963816医疗14971728航空军事31093596合计80449101559资料来源Prismark华安证券研究所资料来源Prismark华安证券研究所随着总线技术的升级以及AI服务器的渗透服务器对CCL及PCB层数有着更高的要求在高频高速领域对PCB板有以下三个高要求1低介电常数r在高频的运算过程中PCB表面会积累大量电荷形成一个大电容频率越高电荷积累越多造成信号传输的延迟与损失因此下一代CPU的出现需要PCB有更低的介电常数2低散逸因子Df也就是电容的无用功率与有用功率的比值PCB的散逸敬请参阅末页重要声明及评级说明47证券研究报告因子越低相同条件下传输损耗越低3低粗糙度Ra高频数据传输会产生趋肤效应不平整的表面会造成能量聚集同时带来能量损失PCIExpress40标准下16GHz的电信号最大距离传输距离为15英寸损耗预算为105dBinPCIExpress50最大距离为11英寸损耗预算为14dBin如果CCL材料不变化则必须通过缩短传输距离来保证达到规定损耗预算但是主板尺寸过小会导致元器件之间密度过高加工难度急剧升高因此PCIe标准的提升对高频高速CCL的需求更加强烈图表10不同服务器平台PCB代际差异服务器平台WhitleyEagleStreamBirchStreamPCB层数12-1414-1618CCL材料M4M6更高平均尺寸1500600mm1500600mm1500600mm单价台2700-36005400-6300更高资料来源华安证券研究所测算AI服务器较普通服务器的数据传输速度和效率有着更高的要求其层数由20-28层不等覆铜板材料为传统FR-4和M6-M8材料混压而成根据我们的测算AI服务器的PCB的价值量为普通服务器的三倍左右图表11OpenAI公司AI服务器PCB方案方案层数材料1低成本方案20层M6FR-4高TGCTE很低2中成本方案24层M7FR-4高TGCTE很低进行混压3高成本方案最高28层跟交换机层M8材料数类似资料来源调研纪要华安证券研究所四建议关注服务器板占比较高的PCB及CCL公司AIGC应用升级提升了了市场对算力硬件需求量增加的预期在AI服务器板出货量并没有显著增长的炒作前期建议关注服务器板占比较高的PCB及CCL公司图表12重点PCBCCL公司下游产品占比测算基站无计算机及网工控医公司服务器及存储有线手机消费电子汽车电子其他总计线络设备疗安防鹏鼎控股51565123100东山精密264832210100深南电路3039106114100沪电股份15502573100敬请参阅末页重要声明及评级说明57证券研究报告生益电子2535181210100景旺电子17101838161100兴森科技6032017100世运电路381550231100崇达技术2552545100胜宏科技10102410151516100奥士康20151026227100生益科技201010252015100华正新材201010202020100注下游占比为截至22年底华安电子团队的测算结果部分数据可能有迟滞仅考虑PCB占比部分公司包含汽车零部件SMT等其他占比较高的业务资料来源华安证券研究所测算建议关注个股1沪电股份国内服务器交换机PCB厂商龙头服务器客户遍布海内外2深南电路国内服务器PCB龙头前瞻布局ABF载板具有卡位优势3崇达技术已实现国内服务器小批量供货拥有普诺威载板资产4生益科技国内覆铜板龙头S8对标松下M8产品5华正新材下游高速板占比10CBF膜对标味之素ABF膜风险提示AI服务器应用不及预期服务器需求不及预期等建议关注公司盈利预测数据源于wind一致预期EPS元PE公司2023E2024E2025E2023E2024E2025E深南电路374455524257821171838沪电股份088112144245019341503华正新材075184306456218601121崇达技术------生益科技090115-22141727-敬请参阅末页重要声明及评级说明67证券研究报告重要声明分析师声明本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格以勤勉的执业态度专业审慎的研究方法使用合法合规的信息独立客观地出具本报告本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息本人对这些信息的准确性或完整性不做任何保证也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更报告中的信息和意见仅供参考本人过去不曾与现在不与未来也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收任何形式的补偿分析结论不受任何第三方的授意或影响特此声明免责声明华安证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准已具备证券投资咨询业务资格本报告由华安证券股份有限公司在中华人民共和国不包括香港澳门台湾提供本报告中的信息均来源于合规渠道华安证券研究所力求准确可靠但对这些信息的准确性及完整性均不做任何保证在任何情况下本报告中的信息或表述的意见均不构成对任何人的投资建议在任何情况下本公司本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利不与投资者分享投资收益也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任投资者务必注意其据此做出的任何投资决策与本公司本公司员工或者关联机构无关华安证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务本报告仅向特定客户传送未经华安证券研究所书面授权本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝复印件或复制品或再次分发给任何其他人或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用如欲引用或转载本文内容务必联络华安证券研究所并获得许可并需注明出处为华安证券研究所且不得对本文进行有悖原意的引用和删改如未经本公司授权私自转载或者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