AI大模型推动算力需求增长，服务器产业链将深度受益
　　我们认为，以ChatGPT为代表的AI大模型应用普及将推动算力需求快速增长，服务器产业链是其中重要的受益环节之一。AI计算的普及将推动服务器产业链的以下变化：1）光模块800G升级提速，2）ABF载板，高密度PCB板，和电源芯片用量增加，3）单价提升推动服务器厂商收入毛利增速加快，4）AI推理芯片国产化率先落地。重点推荐：联想、工业富联，中兴通讯、紫光股份、环旭电子、生益科技、华工科技、源杰科技。
　　服务器：AI计算对能耗及稳定性提出更高要求，推动产品毛利和单价提升
　　根据IDC统计，2022年全球PC服务器1,516万台，同比增长12%，其中AI服务器出货量约占比1%，市场规模占比约17%。为满足大模型训练和推理需求，英伟达DGXA100等AI服务器一般采用8颗GPU+2颗CPU的异构式架构，和普通的PC服务器的2颗CPU配置相比，耗电量大幅上升，对服务器的散热能力，稳定性，以及服务器之间的高速通信能力都提出更高要求。AI服务器的占比提升，有望推动工业富联、联想、中兴通讯、紫光股份等厂商实现产品毛利和单价提升。
　　光模块：升级提早到来，800G光模块有望迎接放量元年
　　光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核心部件。100G和400G是主流产品，800G过去主要用在超算等领域。根据LightCounting预计，2023年800G全球普及率仅0.62%。以ChatGPT为代表的AI大模型，对数据中心内外的数据流量都提出了新要求，有望推动光模块加速向800G升级，利好中际旭创、新易盛、华工科技（光模块），天孚通信（光器件），源杰科技（光芯片）等板块。
　　PCB/载板：AI大模型利好ABF载板和高密度PCB价值量提升
　　AI大模型的普及对PCB/载板行业主要有两层意义。第一，A100等GPU通常采用2.5D/3D封装技术，ABF载板是芯片实现2.5D/3D封装的核心器件之一。全球来看，产业链公司包括日本的味之素等材料厂商，日本的Ibiden、Shinko,韩国的Semco，中国台湾的Kinsus、Unimicron等载板厂商。第二，AI大模型要求多张GPU通过NVLINK等特殊接口紧密链接形成一张超级GPU，对高密度PCB板的层数、通信速度等提出更高要求。产业链公司包括生产通信用高密度PCB的深南电路、沪电，兴森科技等，以及生产高速PCB板用材料（M6）的生益科技。
　　半导体：推理芯片有望率先实现国产替代，电源半导体价值量提升
　　我们认为，由于英伟达在CUDA软件平台上的先发优势，国内企业在训练芯片上替代英伟达还需要较长时间，推理芯片市场广阔（根据IDC预计，2023年推理芯片在AI芯片市场份额超58%），壁垒相对较低，寒武纪等企业已经取得一定进展。另一方面，DrMOS是服务器电源系统中常用的半导体器件，适用于超大功率供电的需求。高算力GPU产品功率的提升对DrMOS的数量、性能带来了更高需求，目前MPS等国外厂商主导市场，国内杰华特等正实现国产替代突破。
　　风险提示：AI及技术落地不及预期；国产替代速度不及预期；地缘政治风险；本研报中涉及到未上市公司或未覆盖个股内容，均系对其客观公开信息的整理，并不代表本研究团队对该公司、该股票的推荐或覆盖。
　　

研究报告全文：证券研究报告科技服务器产业链如何受益于AI大模型华泰研究电子增持维持2023年3月28日中国内地专题研究通信增持维持研究员黄乐平PhDAI大模型推动算力需求增长服务器产业链将深度受益SACNoS0570521050001lepinghuanghtsccomSFCNoAUZ06685236586000我们认为以ChatGPT为代表的AI大模型应用普及将推动算力需求快速增长服务器产业链是其中重要的受益环节之一AI计算的普及将推动服务器研究员余熠产业链的以下变化1光模块800G升级提速2ABF载板高密度PCBSACNoS0570520090002yuyihtsccom板和电源芯片用量增加单价提升推动服务器厂商收入毛利增速加快SFCNoBNC535867558249238834AI推理芯片国产化率先落地重点推荐联想工业富联中兴通讯研究员陈旭东紫光股份环旭电子生益科技华工科技源杰科技SACNoS0570521070004chenxudonghtsccomSFCNoBPH392862128972228服务器AI计算对能耗及稳定性提出更高要求推动产品毛利和单价提升研究员丁宁根据IDC统计2022年全球PC服务器1516万台同比增长12其中SACNoS0570522120003dingning021681htsccomAI服务器出货量约占比1市场规模占比约17为满足大模型训练和推862128972228理需求英伟达等服务器一般采用颗颗的DGXA100AI8GPU2CPU研究员张皓怡异构式架构和普通的PC服务器的2颗CPU配置相比耗电量大幅上升SACNoS0570522020001zhanghaoyihtsccom对服务器的散热能力稳定性以及服务器之间的高速通信能力都提出更高862128972228要求AI服务器的占比提升有望推动工业富联联想中兴通讯紫光股联系人王兴份等厂商实现产品毛利和单价提升SACNoS0570121070161wangxinghtsccom862138476737光模块升级提早到来800G光模块有望迎接放量元年光模块是数据中心内部互连和数据中心相互连接的核心部件和联系人胡宇舟100G400GSACNoS0570121040041huyuzhouhtsccom是主流产品800G过去主要用在超算等领域根据LightCounting预计SFCNoBOB674852365860002023年800G全球普及率仅062以ChatGPT为代表的AI大模型对数据中心内外的数据流量都提出了新要求有望推动光模块加速向800G升联系人王心怡SACNoS0570121070166xinyiwanghtsccom级利好中际旭创新易盛华工科技光模块天孚通信光器件源SFCNoBTB527862128972228杰科技光芯片等板块联系人高名垚载板大模型利好载板和高密度价值量提升SACNoS0570121080027gaomingyaohtsccomPCBAIABFPCB862128972228AI大模型的普及对PCB载板行业主要有两层意义第一A100等GPU通常采用25D3D封装技术ABF载板是芯片实现25D3D封装的核心器件联系人陈钰之一全球来看产业链公司包括日本的味之素等材料厂商日本的IbidenSACNoS0570121120092chenyu019111htsccom862128972228Shinko韩国的Semco中国台湾的KinsusUnimicron等载板厂商第二AI大模型要求多张GPU通过NVLINK等特殊接口紧密链接形成一张超级GPU对高密度PCB板的层数通信速度等提出更高要求产业链公司包重点推荐括生产通信用高密度PCB的深南电路沪电兴森科技等以及生产高速目标价PCB板用材料M6的生益科技股票名称股票代码当地币种投资评级工业富联601138CH1800买入联想集团992HK1180买入半导体推理芯片有望率先实现国产替代电源半导体价值量提升中兴通讯000063CH4151买入我们认为由于英伟达在CUDA软件平台上的先发优势国内企业在训练紫光股份000938CH3225增持芯片上替代英伟达还需要较长时间推理芯片市场广阔根据IDC预计环旭电子601231CH2450买入2023年推理芯片在AI芯片市场份额超58壁垒相对较低寒武纪等企生益科技600183CH2480买入华工科技000988CH3001买入业已经取得一定进展另一方面DrMOS是服务器电源系统中常用的半导源杰科技688498CH18755买入体器件适用于超大功率供电的需求高算力产品功率的提升对GPU资料来源华泰研究预测DrMOS的数量性能带来了更高需求目前MPS等国外厂商主导市场国内杰华特等正实现国产替代突破风险提示AI及技术落地不及预期国产替代速度不及预期地缘政治风险本研报中涉及到未上市公司或未覆盖个股内容均系对其客观公开信息的整理并不代表本研究团队对该公司该股票的推荐或覆盖免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读1科技正文目录产业链公司梳理3AI大模型如何推动服务器产业链需求5服务器厂商如何把握AI大模型机会7全球AI服务器市场规模稳健增长2021-2026ECAGR预计达177AI服务器采用异构式架构GPU数量远高于普通服务器8在单芯片计算训练性能提升的基础上服务器整体能效的提升同样受到关注8服务器厂商有望借助AI算力革命机遇再创高峰9PCB厂商如何把握AI大模型机会11服务器平台升级对PCB的影响关键在于总线标准升级12相比传统服务器AI服务器的PCB层数更高单台PCB价值量大幅提升12AI服务器占全球服务器出货量比例将逐年提升长期仍有量增空间13高算力需求带动先进封装需求ABF载板有望充分受益14半导体厂商如何把握AI大模型机会15电源芯片AI服务器多相电源用量提升国产替代空间广阔15计算芯片存储控制芯片增加AI加速器芯片提升计算效率16通信设备厂商如何把握AI大模型机会19光模块数据中心市场空间广阔2023年有望迎800G放量元年19以太网交换机芯片交换机核心部件国产替代空间广阔20重点股票推荐22工业富联601138CH买入目标价1800元22联想集团992HK买入目标价118港币22中兴通讯000063CH买入目标价4151元22紫光股份000938CH增持目标价3225元23环旭电子601231CH买入目标价245元23生益科技600183CH买入目标价248元23华工科技000988CH买入目标价3001元23源杰科技688498CH买入目标价18755元24风险提示24免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读2科技产业链公司梳理以ChatGPT为代表的AI应用掀起AI落地千行百业的浪潮驱动算力需求增长我们认为服务器产业链将深度受益于AI算力需求产业链公司包括1服务器品牌及整机联想浪潮工业富联中兴通讯紫光股份2PCBCCLABF载板沪电股份深南电路生益电子兴森科技胜宏科技生益科技华正新材等3主机板环旭电子4半导体寒武纪海光信息龙芯中科澜起科技杰华特东微半导华润微闻泰科技等5光模块及光芯片中际旭创新易盛天孚通信华工科技源杰科技等6光纤光缆长飞光纤光缆亨通光电中天科技等7热管理英维克申菱环境图表1服务器产业链相关公司板块产业链环节海外中国台湾公司中国大陆公司品牌惠普戴尔联想浪潮信息服务器整机代工广达纬颖英业达工业富联中兴通讯紫光股份味之素IbidenShinkoSumcoABF载板生益科技华正新材深南电路兴森科技UnimicronATSPCBATSITEQUnimicronPCB沪电深南电路生益电子兴森科技PCBCCLKinsusCCLRogers胜宏科技CCL生益科技零部件主机板环旭电子散热器双鸿科技台达电电源台达电机壳勤诚计算芯片英伟达AMD英特尔寒武纪海光龙芯中科管理芯片BMCASPEED新唐科技半导体DDR澜起科技电源芯片MPS杰华特功率MOSFET英飞凌意法半导体东微半导华润微闻泰科技中际旭创新易盛天孚通信华工科技光模块光芯片LumentumCoherent博通住友鸿腾源杰科技仕佳光子通信光纤光缆长飞光纤光缆亨通光电中天科技热管理艾默生英维克申菱环境资料来源Wind华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读3科技图表2国内服务器产业链相关公司估值表PEPS年初至公司代码财报货币收盘价市值亿元2022E2023E2024E2022E2023E2024E今涨跌服务器品牌联想0992HKUSD8701055747063020202357浪潮信息000977CHCNY3883568235191150080706804整机代工紫光股份000938CHCNY3056874360291240111009566中兴通讯000063CHCNY34291523201165143121110326工业富联601138CHCNY17633501175147132070606920零部件环旭电子601231CHCNY183740613111496060504132PCBCCLPCB沪电股份002463CHCNY2257428313253199514335897深南电路002916CHCNY9560490299256210353127325生益电子688183CHCNY1267105333266208302319361兴森科技002436CHCNY1323224368292220403225367胜宏科技300476CHCNY1966170199161127211815519CCL生益科技600183CHCNY1931449293215168252119340半导体计算芯片寒武纪688256CHCNY18639747nanana10256504602416海光信息688041CHCNY63261470na1030692287192134577龙芯中科688047CHCNY13999561368421481235759317208638控制芯片澜起科技688008CHCNY68597795964212912121359596电源芯片杰华特688141CHCNY5277236128780448516310975111功率MOSFET东微半导688261CHCNY207371404813552681258865-125华润微688396CHCNY6038797311273235796354147闻泰科技600745CHCNY558669423916813012090762通信光模块中际旭创300308CHCNY56044493403062534739321073天孚通信300394CHCNY491619447338030516111792939新易盛300502CHCNY4320219247211173625040819华工科技000988CHCNY2428244270203158201613480鸿腾6088HKUSD1881371008575040403-83光芯片源杰科技688498CHCNY1519992682589432326236173272仕佳光子688313CHCNY133261920515389685547472数据中心零部件英维克002837CHCNY336314615143632655413110申菱环境301018CHCNY4229102442292208392820235光纤光缆长飞光纤光缆6869HKCNY16622511079181181513196亨通光电600487CHCNY158939210314511608070655中天科技600522CHCNY1873639192144119161412160注收盘价市值截至2023年3月27日美元兑港币数据截至2023年3月27日预测数据为Wind一致预期资料来源Wind华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读4科技AI大模型如何推动服务器产业链需求为了满足AI市场的需求英伟达今年GTC2023上不仅发布了L4TensorCoreGPUL40GPUH100NVLGPU和GraceHopper等芯片还进一步推出NVIDIADGX超级计算机成为大语言模型实现突破背后的引擎英伟达在GTC2023中表示财富100强企业中有一半安装了DGXAI超级计算机DGX已成为AI领域的必备工具DGX配有8个H100GPU模组H100配有Transformer引擎旨在支持类似ChatGPT的大模型这8个H100模组通过NVLINKSwitch彼此相连以实现全面无阻塞通信8个H100协同工作形成一个巨型GPU通过400Gbps超低延迟的NVIDIAQuantumInfiniBand进行网络内计算将成千上万个DGX节点连接成一台AI超级计算机并不断扩展应用范围成为全球客户构建AI基础设施的蓝图图表3NVIDIADGX超级计算机结构NVIDIAH100GPU8个H100模组通过NVLINKSwitch相连8个H100协同形成一个巨型GPU400Gbps超低延迟QuantumInfiniBand计算网络是AI超级计算机的重要系统NVIDIADGXH100计算网络连结成千上万个DGX节点形成一台AI超级计算机DGX超级计算机是现代化AI工厂资料来源GTC2023华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读5科技图表4NVIDIADGXH100超级计算机资料来源GTC2023华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读6科技服务器厂商如何把握AI大模型机会AI大模型训练和推理催生GPU需求上涨AI服务器采用异构式架构NVIDIADGXA100服务器8个GPU2个CPU的配置远高于普通服务器12个CPU的配置能够满足AI大模型需求在单芯片计算训练性能不断提升的基础上服务器整体能效的提升同样受到关注IDC预计全球AI服务器市场规模稳健增长2021-2026ECAGR预计达17我们认为AI大模型将带动算力需求增长催生对AI服务器的需求工业富联联想中兴通讯紫光股份等公司有望把握住AI大模型带来的机会受益于AI服务器需求的持续提升全球AI服务器市场规模稳健增长2021-2026ECAGR预计达17根据IDC数据2014-2021年全球服务器厂商销售总额总体呈上升趋势2021年全球服务器市场规模达到USD99bn其中戴尔HPE联想浪潮市场份额排名前列合计占比超过40IDC认为2021-2026E全球AI服务器厂商市场规模将稳健增长2026年市场规模有望达USD35mn预计2021-2026ECAGR达到171H21全球AI服务器厂商竞争格局相对集中其中浪潮信息占比最高202其次是戴尔HPE联想图表52014-2021年全球服务器厂商市场规模图表64Q22全球服务器厂商竞争格局USDbn华为Cisco销售额同比增速新华三其他29221203541127IBM3047100Super25Micro508020浪潮706015ODM联想282107040520HPE01180-5戴尔20142015201620172018201920202021145资料来源IDC华泰研究资料来源IDC华泰研究图表72021-2026E全球AI服务器厂商市场规模图表81H21全球AI服务器厂商竞争格局USDmn其他市场规模同比增速3340454035富士通35130Oracle301浪潮信息25思科252020220新华三15154IBM10104华为555联想戴尔00HPE614202120222023E2024E2025E2026E10资料来源IDC华泰研究资料来源IDC华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读7科技AI服务器采用异构式架构GPU数量远高于普通服务器AI大模型训练和推理催生GPU需求上涨目前AI训练主要采用1英伟达在AI训练GPGPU包括V100A100H10022年下半年开始量产出货以及美国限制出口后英伟达推出的裁剪版A8002AMD推出的AI训练芯片包括MI250250X300在推理芯片的选用方面相较于训练更多关注模型大小而言推理更依赖于任务本质以此决定所需芯片种类当需要大量内容图像AI生成式时需要GPU进行推理计算如英伟达主流的T4芯片而对于较简单的推理过程语音识别等CPU有时也会成为较好的推理引擎AI服务器采用异构式架构GPU数量远高于普通服务器随着多模态大模型AI服务器和普通服务器的主要区别在于1架构不同AI服务器采用CPUGPUFPGAASIC等异构式架构而普通服务器一般是CPU架构2GPU数量差异显著比较NVIDIADGXA100和浪潮英信服务器NF5280M6构造NVIDIADGXA100包括8个A100GPU和2个AMDRomeCPU而浪潮英信服务器NF5280M6仅配置1-2个英特尔第三代Xeon处理器仅在GPU方面一台AI服务器就能够带来约10万美元的价值量提升图表9AI服务器和普通服务器的区别AI服务器NVIDIADGXA100普通服务器浪潮英信服务器NF5280M6NVIDIAConnectX-7A100网络适配器TensorCoreGPU864核AMDRomeCPU2NVIDIANVSwitch6Gen4NVMESSD固态硬盘芯片价格数量芯片价格数量A100TensorCoreGPUUSD149998英特尔第三代Xeon处理器RMB640001264coreAMDRomeCPUUSD70002资料来源英伟达官网浪潮官网华泰研究在单芯片计算训练性能提升的基础上服务器整体能效的提升同样受到关注英伟达在此次GTC大会上推出DGXH100服务器配有8个H100GPU模组配有Transformer引擎以支持处理类似ChatGPT的生成式训练模型FP8精度在大型语言模型相较上一代A00的训练和推理能力分别提升930倍8个H100模组通过NVLINKSwitch相连确保GPU之间的合作和通信我们认为AI服务器整体能效的提升驱动服务器各零部件升级需求包括且不限于1AI训练和推理对网络带宽提出更高要求有望催生光模块速率进一步升级需求其中800G光模块有望加速放量2PCBAI服务器用PCB一般是20-28层传统服务器最多16层每提升一层PCB价值量提升1000元左右因此单台AI服务器的PCB价值量约为单台传统服务器的3-4倍3服务器半导体GPU方面一台AI服务器就能够带来约10万美元的价值量提升而大功率供电需求也驱动多相电源用量增长进一步提升价值量免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读8科技服务器厂商有望借助AI算力革命机遇再创高峰工业富联作为提供服务器代工服务的龙头厂商将深度受益于AI服务器市场扩容带来的机会有望凭借高性能的AI服务器迎来营收增长客户方面相较于2021年2022年工业富联服务器营收中云服务商比重由35上升至42来自云服务商客户的营收占比持续提升产品方面伴随着AI硬件市场迅速成长公司相关产品2022年出货加倍AI服务器及HPC出货增长迅速在2022年云服务商产品中占比增至约20算力时代的开启为高效AI服务器提供了更广阔的发展空间据公司2022年报相关新产品将在2023年陆续研发推出2022年工业富联云服务设备占总营收比例超过40考虑到收入增速超平均的CSP业务占公司云设备业务比重上升我们预测工业富联服务器232425年的收入增幅为868282高于行业平均图表10工业富联服务器客户发展趋势图表11工业富联AI服务器及HPC出货发展趋势云服务商云服务25商422035持续提升云服务20商客户营收占比1512品牌商65品牌商105852021年2022年020212022资料来源工业富联财报华泰研究资料来源工业富联财报华泰研究图表12分产品业绩表现云服务设备占总营收40百万元1H202H201H212H211H222H22202020212022AAAAAAAAA总收入176654255132196030243527225260286589431786439557511850同比增速3671110-451491775618164毛利率729178876579848373通信网络设备收入96346157672112718146248124539171639254019258966296178毛利率10610893同比增速3040170-721051743919144收入占比545618575601553599588589579云服务设备收入7953595771823339536199678112766175306177694212444毛利率464140同比增速4011035-042111837614196收入占比450375420392443393406404415工业互联网收入253118837113144351477144116851912毛利率417439479同比增速-23025504661061731241308169134收入占比010502050205030404其他收入520500608604608707102012121316毛利率353134同比增速7305801692090117070918885收入占比030203020302020303资料来源Wind华泰研究环旭电子服务器和高速交换机主机板供应商协助客户推出边缘AI计算服务器环旭为客户提供ODMJDMEMS伺服器存储NAS和SSD产品以及制造服务并提供L10系统设计服务包括主机板固件BIOS和BMC子卡背板附加卡等外壳和散热设计以及系统集成Al服务器方面环旭提供设计制造JDM服务协助品牌客户推出边缘Al计算服务器根据环旭电子2022年业绩快报云端及存储类业务营收达6989亿元同比增长411占公司营收比例由2021年的87增长至2022年的102我们认为受益于AI带来的云端及边缘计算新需求公司云端及存储类产品营收有望实现长期稳健增长免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读9科技图表13双处理器服务器系统图表14双处理器服务器主板资料来源环旭电子官网华泰研究资料来源环旭电子官网华泰研究图表15分产品业绩表现云端及存储类业务占总营收10百万人民币1H212H211H222H222022AAA业绩快报业绩快报总收入2227333026289413957668516同比30977299198239通讯类844512766107141480725521同比219-32269160217营收占比389387370374372消费电子类66311193581321376621898同比328-17226153183营收占比302361281348320云端及存储类产品21842609336636246989同比-87605541389411营收占比907911692102工业类产品34903786418545828767同比824499199210175营收占比149115145116128汽车电子类产品11861419213024214552同比656429796706722营收占比5243746166医疗电子类产品961847958137同比-178-685-279营收占比0706030102资料来源Wind华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读10科技PCB厂商如何把握AI大模型机会从下游应用来看服务器数据存储是PCB重要的下游应用领域之一根据Prismark数据预估2021年服务器数据存储占全球PCB产值的10并预测其2021-2026年产值复合增速在PCB下游细分领域中排名第一图表162021年全球PCB预估产值占比按应用领域图表172022-2026年全球产值CAGR按应用领域12100工业军事航空航4医疗天9754其他消费电子汽车257565315106494836PC302918319无线基础设施4-020有线基础设施-37PC服汽手无有其整工军医其车机体业事疗服务器数据存储务线线他他器基基消航计10础础费算其他计算机数空手机设设电机6据航20存施施子天储资料来源Prismark引自沪电股份2021年报华泰研究资料来源Prismark引自沪电股份2021年报华泰研究PCB在服务器中主要用于1主板服务器标配且使用的PCB价值量最高2电源背板单独设置或与主板集成3功能性配板网卡硬盘内存CPU等服务器用PCB的特点主要体现在高层数高纵横比高密度及高传输速率以高多层板封装基板为主图表18PCB在传统服务器中的应用图表192021年服务器数据存储领域PCB需求结构挠性板HDI1018层以上6单双面板1034层6层1124封装基板138-16层23资料来源广合科技招股书华泰研究资料来源Prismark华泰研究AIGC大模型的训练和推理需要大量的高性能计算算力支持对AI服务器需求提升同时将进一步加速服务器平台升级整体来看AI大模型的发展对PCB的核心影响在于价值量提升包括1服务器平台升级2AI服务器对PCB的高要求免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读11科技服务器平台升级对PCB的影响关键在于总线标准升级价1服务器平台升级对PCB的影响关键在于总线标准升级其价增逻辑在于服务器平台升级PCIe总线标准升级传输速率提升走线密度增加PCB层数材料等级工艺如背钻要求更高更严格PCB价值量提升以Intel服务器平台为例从Purley到Whitley再到即将量产的EagleStream对应的PCIe接口级别依次提升分别为PCIe3040和50PCB层数从12层以下增加至16层以上CCL材料等级从MidLoss升级至UltraLowLoss对背钻等技术的管控更严格根据产业调研从Whitley到EngleStreamPCB层数虽仅增加2-4层但价格差不多翻倍以ChatGPT大模型引领的新一轮AI技术革命将加速新一代服务器平台渗透率提升及下一代服务器平台研发从主流厂商规划来看AMD的Zen4平台和Intel的EngleStream预计将在今年Q3-Q4开始上量有望开启新一轮服务器PCB上行周期图表20IntelAMD服务器平台迭代升级英特尔201720182019202020212022平台PurleyWhitleyEagleStreamSapphireSkylakeCascadeLakeCooperLakeIceLakeCPURapids14nm14nm14nm10nm10nm接口PCIe30PCIe30PCIe30PCIe40PCIe50DRAMDDR4DDR4DDR4DDR4DDR5AMD201720182019202020212022架构Zen1Zen2Zen3Zen4NaplesRomeMilanGenoaCPU14nm7nm7nm5nm接口PCIe30PCIe40PCIe40PCIe50DRAMDDR4DDR4DDR4DDR4资料来源英特尔AMD华泰研究图表21服务器总线标准升推动PCB性能提高Pcle30Pcle40Pcle50PCB层数1212-1616损耗要求MidlossLowlossVeryUltralowloss介电耗损df001-00150005-0010005插损065055045资料来源英特尔AMD华泰研究相比传统服务器AI服务器的PCB层数更高单台PCB价值量大幅提升价2相比传统服务器AI服务器的PCB层数更高单台PCB价值量大幅提升AI服务器与传统服务器的区别主要在于1硬件架构更复杂多采用CPU其他加速卡的异构形式且目前CPUGPU为主流2加速卡数量更多一般配置四块及以上加速卡3设计更独特针对系统结构散热拓扑等专门设计4技术更专用如服务器平台需要更大内存带宽NVlink提供更大的显存位宽带宽TensorCore提供更强的AI计算力等这些区别尤其是NVlink这些特殊接口都使得AI服务器对PCB层数通信速度都提出了更高要求从而带动AI服务器的PCB价值量大幅提升根据产业调研AI服务器用PCB一般是20-28层传统服务器最多16层每提升一层PCB价值量提升1000元左右因此单台AI服务器的PCB价值量相较传统服务器的PCB价值量将有明显提升免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读12科技图表22与传统服务器的不同使得AI服务器对PCB的层数板材等级制作工艺的要求提高硬件架构加速卡数量独特设计专用技术一般采用单路或多路CPU架主要对CPU服务器平台有技术传统服务器一般是CPU通用性更强构无加速卡要求技术专用性更高例如Purley采用异构形式平台更大内存带宽CPU总线CPUGPU需要针对性地对系统一般配置四块及以上加速卡标准NVlink提供更大的显AI服务器GPUTPUCPU其他结构散热拓扑做目前以GPU为主存位宽带宽CPU与GPU的接加速卡等目前主流专门的设计口TensorCore提供更强的采用CPUGPUAI计算力处理核心异构形式需要多卡互连加速卡数量增加将增加GPUCPU服务器平台升级PCB的材料和加工工GPUNVlink显存位宽更大PCB使用要PCB的走线更多更密板用量高端GPU针脚数更艺需要相应提高保求提升集对的层数基多显存颗粒更多供电模PCB证散热性低损耗等材工艺等要求更高块更多带动PCB层数增加PCB层数更高损耗更低更高等级CCL工艺更难资料来源人工智能与创新华泰研究AI服务器占全球服务器出货量比例将逐年提升长期仍有量增空间量AI服务器占全球服务器出货量比例将逐年提升长期仍有量增空间目前AI服务器占整体服务器出货量的比例并不高但在智算算力需求的潜在预期下占比有望逐年提升长期看对PCBCCL有增量空间据TrendForce数据截至2022年为止预估搭载GPGPU的AI服务器年出货量占整体服务器比重近1预计在ChatBot相关应用加持下2023年出货量年增长可达8另外预测其2022-2026年CAGR将达108是全球整体服务器的复合增速的2倍多因此AI服务器对PCB的影响短期以价值量提升为主长期仍有增量空间图表23智算算力占比提升TrendForce预计未来AI服务器占全球服务器出货量的比例将逐年增加EFlops全球中国算力规模持续保持高增长智能算力规模占总算力规模的比例持续提升700615600432020年2021年50042939400309全球253830050202200135415255中国871000201920202021资料来源中国信通院华泰研究从竞争格局上看大陆PCB厂商在全球服务器的竞争中已占据一席之地但在AI服务器领域参与度不高AI大模型要求多张GPU通过NVLINK等特殊接口紧密链接形成一张超级GPU对高密度PCB板的层数通信速度等提出更高要求产业链公司包括生产通信用高密度PCB的深南电路沪电兴森科技等以及生产高速PCB板用材料M6的生益科技免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读13科技高算力需求带动先进封装需求ABF载板有望充分受益高算力需求带动先进封装需求ABF载板有望充分受益以AI大模型为基础的AIGC新应用快速兴起对算力的要求提高服务器单机将搭载更多的CPUGPU等芯片解决多芯片间高速互连的先进封装成为关键而IC载板作为先进封装的关键材料有望进一步打开价值空间尤其ABF载板相较于BT载板具备层数多面积大线路密度高线宽线距小等特点更能承载AI高性能运算在CPUGPUFPGAASIC等高运算性能IC放量预期下将更充分受益据Prismark预测ABF载板为IC载板行业规模最大增速最快的细分领域预计全球ABF载板市场规模2026年将达到121亿美元2021-2026年CAGR为115图表24全球IC载板行业细分领域市场规模亿美元FC-BGALGAPGAFC-CSPFC-DRAMWB-PBGACSPBOC模组2502001501001215092020182019202020212022E2026E资料来源Prismark含预测华泰研究从竞争格局看载板技术壁垒较高长期以日韩台厂商为主国内起步较晚我们认为随着半导体产业链的国产化替代加速国内厂商仍有较大上升空间免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读14科技半导体厂商如何把握AI大模型机会电源芯片AI服务器多相电源用量提升国产替代空间广阔随着大数据云计算人工智能概念的兴起CPUGPU对供电电压调节器VRMVcore和负载点电源PoL的效率和功率提出了严峻挑战多相Buck电源包含控制器及DrMOS是一种多路交错并联的同步Buck拓扑被公认为是此类应用场景的最佳解决方案通过多相控制器和DrMOS的组合使用将多个降压电路的输出并联使用从而输出数百安培到数千安培的电流适用于超大功率供电的需求DrMOS能给CPUGPU电源设计带来三点优势1更稳定的电源2power零部件减少3power零件小型化与线路简洁化满足下游产品轻薄短小但高效的需求图表25MPS服务器核供电数据中心解决方案资料来源矽力杰官网MPS官网华泰研究根据MPS数据服务器主板电源解决方案涉及CPUGPU供电存储DDR供电POL以及EFuse等产品CPU服务器及GPU服务器电源合计市场规模约20亿美金具体来看CPUGPU供电主要采用多相控制器DrMOS模式根据MPS官网最初CPU采用4相6相GPU已经演进至采用16相供电总市场规模约6亿美金POL负载点电源则是分布与各个功能单元电路前端的DCDC稳压器一台服务器上有十多颗POL对应市场规模约6000万美金由于DDR5标准将直流供电功能从主板转移至内存条因此每一个内存条将额外包含一组DC-DC直流变压电路这种方式无疑会增加成本总市场规模约28亿美金电子保险丝EFuse用于为子电路或PC板提供局部快速响应保护对应全球市场规模约6000万美金图表26服务器CPU主板电源解决方案资料来源MPS官网华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读15科技AI服务器采用异构式架构NVIDIADGXA100服务器8个GPU2个CPU的配置远高于普通服务器12个CPU的配置单颗NVIDIAA100至少需要16相电源解决方案单台AI服务器所需多相电源数量呈几何式增长IDC预计全球AI服务器市场规模稳健增长2021-2026ECAGR预计达21我们认为AI大模型将带动算力需求增长催生对AI服务器的需求带动多相电源市场需求增加图表27DC-DC细分种类市场规模资料来源英伟达华泰研究国外厂商主导DrMOS及多相控制器市场国内空白亟待弥补由于DrMOS技术难点较多1大功率大电流的工艺BCD工艺2设计3封装DrMOS在国内尚属空白国产替代亟待推进DrMOS主要厂商为MPSADITI和安森美等目前下游厂商几乎只采用海外DrMOS产品如微星B650迫击炮采用MPS产品2206MP87670单相提供额定80A电流大陆厂商仅杰华特具有DrMOS量产能力单芯片已经做到70安培性能可与国际一流厂商相比有望弥补国内空白目前公司DrMOS产品在服务器笔电领域均实现批量出货公司多相控制器产品目前处于送样阶段未来会与DrMOS配套出货图表28各公司DrMOS产品对比产品型号输出电流最小输入电压V最大输入电压V封装模式力智电子TCP9600B604516VQFN6x5-39L合封MPSMPQ8694040322QFN-214x5单芯片MPQ8696050322LGA-385x6单芯片TITPS51624604528VQFNRSM44合封ADILTC705170114LQFN5x8单芯片安森美FDMF6823C504555PQFN-40合封杰华特-70---单芯片资料来源各公司官网华泰研究计算芯片存储控制芯片增加AI加速器芯片提升计算效率芯片端增加GPU等AI加速芯片提升计算效率AI服务器与普通服务器相比AI服务器的芯片通常被优化和设计用于执行机器学习和深度学习算法常采用异构计算的方式具体来看1CPUAI服务器和普通服务器都使用CPU但AI服务器通常会使用性能更高的CPU以便更快地处理复杂的计算任务2GPUGPU是AI服务器的核心组成部分在矩阵运算和深度学习模型训练方面具有更高的效率相比之下普通服务器通常只使用CPU而不使用GPU以浪潮信息为例我们看到AIHPC服务器分别配备8颗A800GPU以及4颗V100P100等英伟达GPU3FPGAASIC是专门为特定任务设计的芯片与通用CPU或GPU相比这两类芯片可以更快地执行特定的计算任务我们看到HPC服务器相比通用AI服务器多配备2颗赛灵思FPGA整体服务器的单机台芯片用量预计随着AI服务器的用量而显著提升免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读16科技图表29浪潮信息通用AI高性能服务器方案对比型号NF5280M6NF5688M6NF5280M5类型通用AIHPC规格2U6U2U处理器1到2个英特尔至强系列第三代可扩展处2颗第三代IntelXeon可扩展处理器Ice2颗2ndGenerationIntelXeonScalable系列处理器理器LakeTDP270W支持3条UPI互联内存最大支持32根内存每个处理器支持8个内支持32条DDR4RDIMMLRDIMM内存速率支持24条2933MTsDDR4ECC内存12个内存通道存通道每个通道最大支持2个内存插槽最高支持3200MTs内存最大速度可达3200MTs支持RDIMM与BPS内存AI加速器无8颗NVIDIAA800GPU支持4片NVIDIAV100P100P40M40K80M60M10等GPU卡支持2片XilinxAlveoU200FPGA卡资料来源浪潮信息官网华泰研究寒武纪训练卡思元370推训一体实现硬件升级同英伟达数据中心产品T4A10直面竞争思元590加入浮点计算实测性能优异目前寒武纪核心发力云端其核心产品包括1思元370于2021年推出是寒武纪第三代云端产品采用7nm制程工艺是寒武纪首款采用Chiplet芯粒技术的人工智能芯片思元370智能芯片最大算力高达256TOPSINT8是寒武纪第二代云端推理产品思元270算力的2倍产品形态包括3款加速卡MLU370-S4MLU370-X4MLU370-X8已与国内主流互联网厂商开展深入的应用适配2思元590在上一代思元290的基础上增加浮点计算能力采用MLUarch05全新架构实测训练性能较在售旗舰产品有了大幅提升它提供了更大的内存容量和更高的内存带宽其IO和片间互联接口也较上代实现大幅升级图表30寒武纪思元370寒武纪和英伟达对应产品对比思元370思元270英伟达T4英伟达A10推出时间2021201920182020制程7nm16nm12nm7nm封装ChipletFCBGA晶体管数量390亿-136亿功耗75WS4和150WX470WS4或160WF475W150W最大算力256TOPSInt8128TOPSInt8130TOPSint8250TOPSInt8架构MLUarch032021MLUarch022019Turing2018Ampere2020内存接口LPDDR53072GBsDDR41024GBsGDDR6320GBsGDDR6600GBsINT8INT16FP16BF16INT4INT8INT16FP32INT4INT8INT16FP32INT8INT16FP16BF16支持数据类型FP32FP16FP16FP32MLU370-S4和GPU性能对比MLU370-X4和GPU性能对比资料来源寒武纪官网华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读17科技海光DCU公司DCU产品主要面向智能计算以及人工智能市场采用高性能计算市场目前主流的GPGPU架构当前DCU产品综合性能约为英伟达A100产品的70-80与国内同行相比公司的优势在于全精度计算公司产品覆盖64位32位16位以及整型8位训练推理兼容主流生态兼容类CUDA环境能够较好地适配适应国际主流商业计算软件和人工智能软件并通过更好的性价比实现国产替代海光DCU集成片上高带宽内存芯片可以在大规模数据计算过程中提供优异的数据处理能力使海光DCU可以广泛应用于不同的场景目前该产品可广泛应用于大数据处理人工智能商业计算等计算密集类应用领域我们预计将在超算中心首先得到应用长期来看将凭借当前与互联网公司AI厂商先进计算中心以及智算中心的深度合作关系实现从政府项目到行业的破圈图表31深算一号与NVIDIAAMD高端GPU产品对比项目海光NVIDIAAMD品牌深算一号Ampere100MI100生产工艺7nmFinFET7nmFinFET7nmFinFET核心数量409664CUs2560CUDAprocessors120CUs640Tensorprocessors内核频率Upto15GHzFP64Upto153GhzUpto15GHzFP64Upto17GhzFP32Upto17GhzFP32显存容量32GBHBM280GBHBM2e32GBHBM2显存位宽4096bit5120bit4096bit显存频率20GHz32GHz24GHz显存带宽1024GBs2039GBs1228GBsTDP350W400W300WCPUtoGPU互联PCIeGen416PCIeGen416PCIeGEN416GPUtoGPU互联GMI2NVLinkInfinityFabric3Upto184GBsUpto600GBsUpto276GBs价格298916299--注海光神算一号产品价格为2021年数据英伟达A100产品价格来源e-bay2023年2月24日数据资料来源海光信息招股书华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读18科技通信设备厂商如何把握AI大模型机会光模块数据中心市场空间广阔2023年有望迎800G放量元年全球光模块市场稳健增长数据中心光模块市场空间广阔根据LightCounting的统计及预测20192021年全球光模块市场规模从89亿美元增长到114亿美元预测2025年全球光模块市场将达到171亿美元对应20222025年CAGR为1065全球光模块市场结构方面CWDMDWDM光模块和用于数据中心的以太网光模块占比较高二者出货金额合计占比从2019年的74提升至2021年的79其中光模块市场规模为47亿美元占比为41为光模块中最大细分品类市场图表32全球光模块市场规模及预测亿美元图表332021年全球各品类光模块出货金额占比光模块市场规模亿美元同比右轴18020160115Ethernet1406106120FibreChannel510041OpticalInterconnects800CWDMDWDM60-538WirelessFronthaul40-1020WirelessBackhaul60-152FTTx2021201620172018201920202022E2023E2024E2025E资料来源LightCounting华泰研究资料来源LightCounting华泰研究800G有望迎接放量元年随着云计算AI元宇宙等技术产业的快速发展和传统产业数字化的转型全球范围内数据快速的增长对网络带宽提出新的要求有望催生光模块速率升级需求LightCounting指出AI应用等带来的数据流量的增长超预期的数据中心带宽需求以及光模块厂商技术的迭代都是推动800G应用的动力根据LightCounting于2022年4月发布的预测20222024年全球800G以太网光模块出货量有望达1139119万只我们认为随着800G光模块有望迎来放量元年国内头部光模块以及上游光器件光芯片厂商有望迎发展机遇图表34各速率全球以太网光模块出货量占比50G及以下100G200G400G800G16T及以上1008060402002016201720182019202020212022E2023E2024E2025E资料来源LightCounting华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读19科技国内光模块厂商彰显全球竞争力根据Lightcounting于2022年5月发布的统计数据2021年全球前十大光模块厂商中国厂商占据六席分别为旭创与II-VI并列第一华为海思第三海信宽带第五光迅科技第六华工正源第八及新易盛第九相比于2010年全球前十大厂商主要为海外厂商国内仅WTD武汉电信器件有限公司2012年与光迅科技合并一家公司入围体现出十年以来国产光模块厂商竞争实力及市场地位的快速提升图表352021年全球Top10通信光模块国产厂商占六席厂商20102016201820211FinisarFinisarFinisarII-VI旭创科技2Opnext海信宽带旭创科技3Sumitomo光迅科技海信宽带华为海思4AvagoAcacia光迅科技CiscoAcacia5SourcePhotonicsFOITAvagoFOITAvago海信宽带6FujitsuCclaroLumentumOclaro光迅科技7JDSU旭创科技AcaciaBroadcomAvago8EmcoreSumitomoIntel华工正源9武汉电信器件LumentumAOI新易盛10NeophotonicsSourcePhotonicsSumitomoMolex资料来源LightCounting华泰研究以太网交换机芯片交换机核心部件国产替代空间广阔以太网交换芯片是交换机核心部件以太网交换机为用于网络信息交换的网络设备是实现各种类型网络终端互联互通的关键设备交换设备由以太网交换芯片CPUPHYPCB接口端口子系统等组成其中以太网交换芯片为最核心部件交换芯片是用于交换处理大量数据及报文转发的专用芯片是针对网络应用优化的专用集成电路ASIC图表36以太网交换芯片在典型以太网交换机中的应用资料来源盛科通信招股书盛科通信官网华泰研究全球以太网交换芯片市场增长稳健国内增速领先根据盛科通信招股书和灼识咨询预测2020年全球以太网交换芯片市场规模为368亿元同比下降43预计2020-2025E年均复合增速为342025年全球市场规模为434亿元2020年我国交换芯片市场规模为90亿元同比增长252灼识咨询预测2025年我国市场规模可达1714亿元对应2021E-2025E复合增速为138显著领先全球增速根据信通院国内市场由于数据中心等新基建领域政策环境向好如东数西算算力网络建设等政策而交换机作为搭建数据中心架构的骨骼用以保证数据传输稳定可靠将随之大量提振需求免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读20