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拆解英伟达H100，看AI服务器将带动那些PCB需求？

2023.09.18

2022年11月，智能对话机器人模型ChatGPT上线，ChatGPT的连续对话能力、强大的理解力、回答的准确度和创造性使其迅速走红。短短两个月时间，用户数便突破1亿。ChatGPT等AIGC（AI-Generated Content，人工智能生产内容）模型的爆发式突破得益于生成算法、预训练模型、多模态技术等关键技术的落地。

ChatGPT火爆的背后是强大的算力支撑

OpenAI做GPT-3时，需要4000张卡做训练，GPT-4需要2万张卡做训练，现在是把1000万颗GPU连在一起训练新的模型。以英伟达上一款旗舰GPU A100来粗略估算，目前一张A100 40G的售价为6.3万元，OpenAI三个阶段光是GPU方面的训练成本，分别需要2.52亿元、12.6亿元和6300亿元。

随着各个巨头争相发布自己的AI大模型，AI服务器的市场需求也悄然陡增

AI服务器对于PCB需求按照价值量可以分为三部分：

1、GPU板组：布线密度高，传输速率高，发热量大，可靠性要求高。

2、CPU母版：主要负责GPU集群的管理和对外通信，与普通服务器要求基本一样。

3、电源板块、硬盘、风扇等外围�？椋嚎煽啃砸蟾撸蠊β�。

我们以英伟达标杆性产品 DGX H100 为 AI 服务器代表对 PCB 价值量进行计算。

GPU 板组（GPU Board Tray）

DGX H100 的 GPU 板组主要包括 GPU 载板、NVSwitch、OAM、UBB 四部分，合计 PCB 价值量 15700 元/台。其中：GPU 载板，根据产业链调研，单颗 PCB 价值量约为 150 美元，H100 包含 8 个 CPU 载板；

NVSwitch 的载体类似载板，根据产业链调研单颗价值量约 40 美元， H100 共搭载 4 颗；

OAM 中文简称 GPU 加速卡，H100 共搭载 8 个 OAM，根据产业链调研，其预计为 5 阶 HDI，单价 15000 元/平方米，单价价值量将达到 3600 元；

UBB 中文简称 GPU 模组板，用于搭载整个 GPU 平台，根据 DGX H100 底面规格和产业链调研，单价为 11000 元/平方米，UBB 单机 PCB 价值量为 3300 元。

CPU 母板

包含CPU 载板、CPU 主板和配板，其中功能性配板包括系统内存卡、网卡、拓展卡、存储操作系统驱动板，合计 PCB 价值量 3554 元/台。

其中：根据产业链调研，CPU 载板与 GPU 载板规格相近，DGX H100 搭载 2 颗 CPU，则单机价值量约为 1300 元；

估测 CPU 主板面积为 0.38 平方米，根据产业链调研数据，DGX H100 主板采用 PCIe5.0 总线标准，单价约为 5000 元/平方米，计算 CPU 主板单机价值量为 1900 元；

配板种类较多，根据产业链调研，配板一般采用的规格是 8~10 层板，单价约为 1500 元/平方米，综合单机价值量约为 354 元。

电源、硬盘及配件

单机价值量合计 226 元。配件的单价约为 1000~1500 元/平方米不等，主要包括 6 个电源，单个PCB面积为 0.019 平方米，硬盘 8个，单块硬盘中 PCB 面积为 0.008 平方米，前控制台板 1 块面积约为 0.010 平方米。

综合 GPU 板组、CPU 模板组和配件三大板块，我们估测 DGX H100 整机 PCB 用量面积为 1.428 平方米，单机 PCB 价值量为 19520 元。

AI 服务器已到加速发展阶段

从英伟达的业绩跟踪情况来看，英伟达数据中心业务营收快速增长，23Q1 实现同比+14%、环比+18%，并且英伟达给出明确指引提到 23Q2 因数据中心业务而总体营收环比有望实现 53%的增长，可以预见AI服务器将迎来快速增长期。

AI 服务器需求将推动服务器相关 PCB 业务发展

AI 服务器单机 PCB 价值量 19520 元相较普通服务器单机 PCB 价值量 2425 元增长 705%，在 AI 服务器快速增长的情况下，PCB 行业也将迎来扩容。

根据 IDC 数据及预测，全球 GPU 服务器在 2022~2025 年分别出货 319 万只、364 万只、 412 万只、463 万只，根据产业链调研情况可知 2022 年训练 GPU 出货占比达到 25%，考虑到云计算厂商推出的大模型数量快速增长、云计算厂商对训练算力的需求将在近年快速升温，因此我们假设训练端 GPU 占服务器 GPU 出货量比例在 2023~2025 年达到 35%、40%、40%，对应训练 GPU 出货量为 127 万只、165 万只、185 万只，相应推理 GPU 出货量为 237 万只、247 万只、278 万只。

英伟达作为 AI 服务器 GPU 的主要方案设计者，其训练服务器和推理服务器的标准设计均采用 8 卡方案，因此我们按照 8 卡为 1 台服务器进行测算，则对应 AI 服务器出货量为 46 万台、52 万台、58 万台，其中 AI 训练服务器出货量为 16 万台、21 万台、23 万台，AI 推理服务器出货量为 30 万台、31 万台、35 万台。

按照前述测算，AI 训练服务器单机 PCB 价值量为 19520 元、AI 推理服务器单机 PCB 价值量为 9760 元，结合服务器出货量，对应 AI 服务器所用 PCB 市场规模在 2023~2025 年将达到 60 亿元、70 亿元和 79 亿元，同比增速为 23%、17%、12%。

文章引用来源：AI带来PCB增量，强α者率先受益-国金证券[樊志远,邓小路,刘妍雪]

注：以上内容整理自网络，版权归原作者所有，如有侵权，请联系删除。

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