AI拉动PCB

策划/编辑:九达缘起科技 发布时间:2023.07.21 访问量: 1021

人工智能聊天机器人 ChatGPT 的推出,标志着AI 技术应用的一次飞跃,模型参数量与算力需求大幅上升。2022 年 11 月30日,美国人工智能公司 Open AI开放 ChatGPT 程序, 进入商业应用时代,带来巨大经济效应。ChatGPT 参数量达到 1750亿,其进行模拟训练,存储知识都需要大量的算力支持。瑞银分析师提到从算力来看 ChatGPT已导入至少一万颗英伟达高端 GPU。目前,互联网巨头阿里、百度等公司也在研发类 ChatGPT应用,预计未来将产生大量高算力 GPU 的需求,而这将直接拉动PCB产业。

增量市场

PCB是指电路板(Printed Circuit Board)制造行业,主要是生产电子印刷电路板。电路板是电子产品中用于连接电子元器件的重要组成部分,可以将各种电子元器件实现电路的连接和功能的实现。PCB行业的主要工作流程包括:PCB设计、PCB制版、PCB印制、钻孔、金属化、插件、组装检查等。PCB也因此被视为算力产业链基石。根据 Prismark 数据,2021 年全球 PCB 市场下游第一大应用为通讯领域,占比达 32%;其次是计算机行业,占比 24%;再是消费电子领域,占比 15%;服务器领域占比 10%,市场规模为 78.04 亿美元,预计 2026 年达到 132.94 亿美元,复合增长率为 11.2%是下游增速最快的领域, 高于行业平均 4.8%。

AI 技术蓬勃发展和广泛应用,高性能计算能力芯片需求空前旺盛,带动服务器整体性能提升。

PCIe 协议升级推动服务器 PCB 用料升级、工艺难度提升,价值量增加。目前普遍使用的 PCIe4.0 接口的传输速率为 16Gbps,服务器 PCB 层数为 12-16 层。

随着服务器平台升级到 PCIe5.0,传输速率达到 36Gbps,PCB 的层数将达到 18 层以上, 层数的提高也会带来板厚的升级,从12 层板的 2 毫米逐渐升级到 3 毫米以上。与此同时,PCIe5.0 要求 CCL 材料升级到 Very Low Loss 等级。随着材料的升级,M6 等级以上的材料铜和树脂对结合力有损耗,制作工艺上难度提升,PCB 单价显著提升。目前服务器/存储器需要六至十六层板和封装基板,高端服务器主板层数在十六层以上,背板层数超过二十层,未来随着服务器的需求要求提高,PCB 的技术水平还需不断升级。根据 Prismark 的数据,2021年8-16层板的价格为 456美元/平米,而 18 层以上板的价格为 1538 美元/平米。未来,随着算力带来的传输速率升级将带动 PCB 价值量明显增加。

AI产业的高速发展带动了一批产业链上的行业和公司,其中PCB是为数不多的本土企业擅长的领域。中国 PCB 产值占比过半,逐步成为全球 PCB 产业中心。

据 Prismark 统计,2022 年全球 PCB 产业总产值达 817.41 亿美元,同比增长1.0%,相较于 2018 年增长近 2 亿元美元。2022 年中国 PCB 产业总产值可以达到 442亿美元,占全球的 54.1%。美国制造的 PCB 产品以18层以上的高层板为主,欧洲产品服务当地工业仪表和控制、 医疗、航空航天和汽车工业等产业;日本 PCB 技术领先主要产品系多层板、挠性板和 封装基板;台湾 PCB 以高阶 HDI、IC 载板、类载板等产品为主。整体来看,与日本、 韩国等国家相比,我国 PCB 产品中高端印制电路板占比较低,2021 年多层板占比达 47.6%,单双面板占比 15.5%。

国产可期

目前,沪电股份、深南电路、生益电子等厂商供给产品的最高层数可达到 40 层,深南电路背板样品采用材料混压、局部混压等工艺,最高层数可达 120 层,批量生产层数可达 68 层,处于行业领先地位。以沪电股份与深南电路为例,两者目前都已具备 Eagle Stream 服务器 PCB 产品的批量生产能力,可适配服务器龙头厂商 Intel 的生产需求。在高端服务器领域,其他厂商也在积极布局,鹏鼎控股研发新技术包含云端高性能计算及 AI 服务器主板技术等,崇达技术和胜宏科技的针对高端服务器的相关产品都已陆续出货应用。而沪电股份产业布局平衡,深耕高端多年,新需求带动后续成长。

2018-2022 年,公司营业收入由 55.0 亿元增至 83.4 亿元,期间四年复合增速达 11.0%。其中 2022年公司营业收入达 83.4 亿元,同比增长 12.4%。从利润端来看,2022 年公司归母净利润为 13.6 亿元,同比增长 28.0%。2023 年一季度, 公司营收达 18.7 亿元,同比下降 2.6%,归母净利润为2.0 亿元,同比下降 19.7%。沪电股份是海外Nvdia AI加速卡核心PCB供应商,客户资源上深度绑定中国台湾主要服务器白牌 ODM厂,有望在这一轮AI浪潮中直接受益。

胜宏科技绑定芯片行业龙头,在显卡 PCB 细分领域领先。公司积极储备高端产品,EGS 平台服务器实现规模化量产,Birch Stream 级小批量导入;公司用于 GPU、FPGA 等加速模块的产品批量化出货;基于 AI 服务器 的加速模块多阶 HDI 及高多层产品实现 4 阶 HDI 及高多层的产品。

目前,胜宏科技已在高阶 HDI 领域积极储备产能,具有良好的客户积累,有望享受 AI 算力硬件带来的增长浪潮。深南电路重点布局通信数据领域,高多层板高速背板技术领先。公司传统 PCB 的主要下游为通信、数据中心服务器, 2022 年受益于服务器市场 Whitley 平台切换的推进,公司 Whitley 平台用 PCB 产品占比持续提升, 2023年公司新一代 EGS 平台用 PCB 有望开始放量。深南电路先后投资建设无锡高阶倒装芯片用IC载板项目与广州封装基板生产基地项目,抢占市场份额,提高公司在封装基 板行业的竞争力。目前无锡高阶倒装芯片用 IC 载板产品制造项目已建设完毕,一期基本处于满产状态,二期于 2022 年 9 月投产,正处于产能爬坡阶段。整体产能利用率约为 60%。广州基地一期部分厂房已封顶,有部分产品正在送样认证,预计 2023 年四季度开始投产。

总之,PCB作为电子信息的基础行业,下游应用领域广阔,在通信、消费电子、汽车电子、工控医疗及航空航天等场景均有广泛的应用。如今随着各大科技企业加速AI大模型应用落地,AI服务器作为算力的基础设施,将迎来技术能力与需求的同步提升,PCB景气度也随之大幅度回升。