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AI服务器与PCB分析,服务器pcb设计1

Time:2024年12月30日 Read:9 评论:42 作者:y21dr45

在当今信息时代,随着人工智能技术的飞速发展,AI服务器的需求激增,AI服务器作为数据处理和算法训练的核心硬件,其性能直接影响到各类AI应用的效果与效率,而印制电路板(PCB)作为AI服务器内部各硬件组件的连接平台,其设计与制造质量同样对服务器的整体性能有着决定性影响,本文旨在深入探讨AI服务器与PCB之间的关系,从技术角度、市场角度以及供应链角度进行全面分析,以期为相关从业者和研究者提供有价值的参考。

AI服务器与PCB分析,服务器pcb设计

AI服务器与PCB的关系:

AI服务器是一种专为人工智能应用设计的高性能计算服务器,用于处理复杂的数据运算和大规模并行计算任务,典型的AI服务器通常包含大量的图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)、高带宽内存(HBM)以及高速网络接口卡等核心组件,这些组件通过复杂且高密度的PCB连接在一起,协同工作以实现卓越的计算能力。

PCB在AI服务器中的作用不仅限于物理连接,高质量的PCB设计能够有效降低信号干扰,提高数据传输效率,并且具备良好的散热性能,从而保障服务器在长时间高负荷运行中的稳定性和可靠性,PCB的设计和生产工艺对AI服务器的性能起到至关重要的作用。

PCB的技术要求:

AI服务器的快速发展对PCB提出了更高的技术要求,以下是一些关键的技术指标:

1、高层数与高密度互连(HDI)

AI服务器中的PCB通常需要具备20层或以上的高阶HDI结构,以实现复杂的电路布局和信号传输,英伟达H100 GPU模块采用了26层PCB板,其价值量超过2500美元,这种高层数的PCB能够在有限的空间内实现更多电路的连接,从而提高了整体的计算密度和效率。

2、低传输损耗与高传输速率

随着AI算力需求的增加,PCB必须支持更高的数据传输速率,现代AI服务器的PCB常采用Very Low Loss(VLL)或Ultra Low Loss(ULL)材料,以确保信号在传输过程中的完整性,减少功率损耗,DGX A100使用的OAM PCB板采用了20层4阶HDI设计,实现了高效的信号传输。

3、灵活的设计与抗阻功能

为了适应不同类型服务器的需求,PCB的设计必须具备高度灵活性,并能够在不同的工作环境中保持稳定运行,抗阻功能也是关键,确保在高温、高湿等恶劣环境下,PCB依然能够保持良好的电气性能。

市场现状与趋势:

当前,全球AI服务器市场正处于快速增长阶段,根据MarketsandMarkets的报告,全球AI服务器市场规模预计将从2023年的194.1亿美元增长到2028年的671.1亿美元,复合年增长率(CAGR)达到19.5%,这一增长主要得益于数据中心和云计算需求的推动,以及生成式AI应用的普及。

随着AI技术的不断进步,AI服务器对PCB的需求也在不断提升,据Prismark预测,到2024年全球PCB产值将增长5.5%,而AI服务器用PCB市场将从2023年的12%增长到2030年的16%,这表明,未来几年内,PCB行业将迎来显著的市场扩容。

供应链分析:

AI服务器PCB的供应链相对复杂,涉及多个环节和多家供应商,以下是主要的供应链关系:

1、GPU与CPU设计厂商

英伟达(NVIDIA)和超威半导体(AMD)等公司负责设计和生产GPU及CPU,这些芯片是AI服务器的核心组件,他们通常会指定或推荐特定的PCB设计方案,以确保最佳性能。

2、PCB制造商

深南电路、沪电股份、生益电子等公司负责PCB的生产和销售,这些企业通常拥有先进的生产设备和技术,能够满足高端PCB的制造需求,深南电路在PCB市场中占据了重要地位,其产品广泛应用于通信、工控、医疗等领域。

3、下游客户

包括华为、浪潮、联想等在内的大型服务器制造商,是AI服务器PCB的主要采购方,这些企业对PCB的需求量巨大,推动了整个行业的发展。

财务表现与市场份额:

近年来,PCB制造商的财务表现亮眼,显示出强劲的增长势头,以深南电路为例,该公司在2024年第一季度实现营业收入31.76亿元,同比增长11.0%;归母净利润3.40亿元,同比增长12.2%,生益科技则在2024年上半年实现净利润9.31亿元,同比增长47.17%,这些数据表明,受益于AI服务器市场的快速增长,PCB行业的龙头企业正在经历快速扩张。

未来展望:

随着AI技术的不断演进,AI服务器和PCB市场前景广阔,以下是未来的几大发展趋势:

1、技术创新

随着生成式AI和大模型技术的成熟,AI服务器对PCB的要求将更加严苛,PCB将全面向更高层数、更高传输速率的方向发展,英伟达的新一代平台将进一步推动PCB技术的升级,预计单机价值量将显著提升。

2、市场扩展

除了传统的数据中心和云计算领域,AI服务器还将在自动驾驶、智能制造、医疗健康等新兴领域得到广泛应用,这将进一步扩大PCB的市场需求,推动行业持续增长。

3、国产替代

当前,全球PCB市场主要由美国和台湾的企业主导,随着中国大陆企业在技术上的不断突破,国产替代进程加快,中国大陆的PCB制造商将在市场中占据更重要的位置。

AI服务器与PCB之间存在着密不可分的关系,AI服务器的快速发展带动了PCB技术的进步和市场的扩展,高质量的PCB设计和制造也是AI服务器高效运行的重要保障,随着AI技术的进一步发展和应用领域的扩大,PCB行业将迎来更多的机遇和挑战,相关企业和从业者应紧跟技术潮流,不断创新,以应对市场的变化和需求。

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