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科技行业专题研究:服务器产业链如何受益于AI大模型

华泰证券股份有限公司 2023-03-28

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DGX A100 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。

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