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发表于 2024-8-6 10:15:07 |显示全部楼层
本帖最后由 无名小足 于 2024-8-6 10:21 编辑

转自:山西证券研究所

投资要点:

1、GB200创新使用铜缆线背板引关注,铜互联在AI Scaleup场景成为通信方式性价比最优解。英伟达在2024 GTC大会上发布GB200超级芯片并推出基于GB200的NVL72机柜,高速铜缆互联主要应用场景正是B200芯片与NVLink Switch的互联。NVL72主要通过GPU背板连接器到线背板再到交换芯片的跳线完成互联,而NVL36*2由于要实现两台NVL36的互联,将需要额外的162根1.6T ACC电缆互联。除英伟达外,特斯拉dojo、GOOGLETPU均使用了定制铜缆或DAC&AEC作为短距互联方案。在AI Scaleup互联域,铜缆是机柜内、机柜间短距互联的性价比最佳方案。

2、大家预计2025年由GB200带来的高速铜缆新增市场近60亿美金,高速铜缆使用场景不断延伸。英伟达在GTC2024上先容,NVL72使用铜缆互联较光模块节省了6倍成本。NVL72需要5184根高速差分对铜缆,该铜缆需要从compute tray的背板连接到Switch tray的背板,再从Switch tray的背板连接到NVLINK Switch芯片,大家测算NVL72机柜的高速铜缆价值量合计11.7万美金,而NVL36价值量合计10.4万美金,根据Trendforce,2025年GB200机柜出货有望达到6万台,则2025年GB200机柜铜缆新增市场达到约64亿美金。


3、高速铜互联组件竞争格局集中,上游线材和连接器具有壁垒。GB200以组件形式销售背板线模组、近芯片跳线以及外部IO线,高速线材和连接器作为重要原材料可能选择外采或代工方式。在GB200机柜里,背板线模组cartridge、NVSwitch OverPass&Densilink、PCIE、ACC分别对应的是高速铜缆背板互联、芯片飞线、服务器内部线、外部IO线场景。高速铜缆线材需要材料处理、绝缘、编织、组件组装等工序,其制造具有设备和工艺壁垒。高速连接器技术、专利壁垒高,在25Gbps以上高速连接器领域,具有安费诺一家独大、泰科、莫仕两强相随局面。由于高速铜互连组件话语权主要集中在连接器领域,连接器相对垄断的竞争格局基本顺延到组件市场。

4、聚焦英伟达上游配套,关注国产算力方案。由于与英伟达的联合研发以及对核心专利的掌握,GB200高速铜连接价值量前期或主要集中于以安费诺为代表的国际连接器巨头厂商。国内对于224G高速铜线、IO CAGE等高速产品配套需求将增加,对于中低端产品线产能原因外包需求也将外溢。另外,高速铜连接市场有望从英伟达引领扩散到海外UALINK和国产算力配套,铜连接有望“复刻”光模块行情,实现2025年需求爆发式增长。

建议关注:拥有高速铜连接全套解决方案的立讯精密、高速线材领军者沃尔核材、专注同轴电缆产品的神宇股份、聚焦服务器内部线的新亚电子、通讯汽车双轮驱动的鼎通科技、国内数据通信组件和布线领先企业兆龙互连、高速背板连接器国产替代先锋华丰科技、数据中心高速组件快速成长的金信诺等。

风险提示:对于高速铜缆价值量预期过于乐观风险,GB200机柜量产进度延后导致相关企业订单落地和业绩释放不及预期,相关企业设备或良率瓶颈导致产能释放不及预期风险,原材料成本上涨、良率低导致毛利率不及预期风险,竞争格局恶化风险,技术路线不确定风险。

【GB200带动高速铜连接爆发,AI Scaleup高速铜缆性价比最优】

GB200创新使用铜缆线背板互联引关注,高速铜互联在AI柜内场景已具有成熟经验

英伟达GB200 NVL72通过NVLINK5将72个B200组成一个“超级GPU”。英伟达在2024GTC大会上发布GB200超级芯片以及NVL72机柜,通过高速铜缆互联形如一颗超级GPU。具体来看,每个NVL72机柜由18个compute tray和9个NVLINK Switch tray组成,每个compute tray包括2颗GB200超级芯片,每颗GB200超级芯片由2颗B200 GPU和一颗Grace CPU通过NVLINK C2C(单向450GB/s)连接而成。而每台NVLINK Switch则由两颗NVLink Switch4芯片组成,交换带宽为28.8Tb/s*2。每颗B200芯片通过NVLink5共900GB/s单向带宽(共36*224G SERDES)分别连接到18颗NVLink Switch4,而高速铜缆互联主要应用的场景正是B200芯片与NVLink Switch的互联。此外,每颗B200均配置了CX7或CX8网卡,通过400Gb或800Gb IB网络scaleout互联,对应每台compute tray 2个OSFP 800G或1.6T端口。

图1:GB200 NVL72系统架构
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

NVL72的高速铜连接架构设计。NVL72使用一层NVSwitch交换架构连接了72颗B200,这主要通过背板连接器到线背板再到交换芯片的跳线完成。根据Semianalysis的分析,每个Blackwell GPU都连接到一个安费诺Paladin HD 224G连接器,每个连接器有72个差分对(对应每颗B200 900GB/s*8*2的NVLINK收发带宽),连接到背板Paladin连接器后接下来使用了SkewClear EXD Gen2电缆背板连接到Switch tray的Paladin HD背板连接器(每个连接器有144个差分对),再通过OverPass跳线电缆连接到NVSwitch芯片。

图2:GB200 NVL72 NVLINK互联网络架构
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所


图3:NVL72 overpass和背板连接示意图
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

因此实际上GB200 NVL72使用了定制的高密度背板连接器和线背板模组来解决72颗B200与18颗NVLink Switch的机柜内互联,而为了解决Switch tray上PCB密集高频信号的串扰问题,还使用了OverPass近芯片跳线连接到背板。

图4:NVL72机柜背部使用了密集的线背板互联
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资料来源:servethehome,山西证券研究所

图5:NVL72 NVSwitch Tray使用了OverPass跳线(图中蓝色线)
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资料来源:servethehome,山西证券研究所

NVL36*2的高速铜连接架构设计。英伟达对于NVL36*2的定位是满足某些机柜功率、风冷散热有限制条件的客户需求,NVL36机柜的最大区别一是同样配置了9个Switch tray(18颗NVLink Switch4芯片),相当于交换容量翻倍,二是是使用了可扩展的NVLINK Switch tray,两台NVL36机柜之间通过短距ACC铜缆互联。对于线背板和交换芯片跳线,NVL36采用了与NVL72相同的设计,相应的由于GPU数量减半,线背板和OverPass使用的电缆数量也近乎减半。但由于要实现两台NVL36的互联,每套NVL36*2系统将需要额外的162根1.6T ACC电缆互联,而为了将NVLINK Switch一半的带宽连接到前面板,英伟达还使用了安费诺的Densilink跳线产品,因此NVL36*2整体上跳线的用量是较NVL72基本相当的。

图6:GB200 NVL36互联网络架构
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

图7:两个NVL36机柜通过柜外线ACC连接
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

除英伟达外,高速铜互联在AI短距离场景已有成熟经验,dojo/GOOGLE等均使用定制铜缆或DAC&AEC作为短距互联方案。以GOOGLE为例,其TPUv4服务器设计TPU和CPU板卡是分开的,使用PCIE外部线进行连接而在TPU互联域,GOOGLE使用的是3D torus网络架构,每颗TPUv4具有6*50GB/s ICI带宽,其中2条ICI链路在tray内通过PCB互联,3条链路使用400G DAC铜缆在机柜内与其他TPU tray互联,剩余1条链路通过400G FR4光模块连接OCS光交换机。特斯拉自研芯片dojo机柜的设计则更加独树一帜,其基本芯片单元为D1芯片,25个D1芯片组成一个Training Tile,12个Training Tile组成一个服务器机柜,算力达109PFlops。为实现Training Tile之间的高速互联,特斯拉定制了通信协议,每片Tile的每一边通过10个900GB/s定制连接器和线缆组件实现9TB/s的超大带宽。

图8:GOOGLE在TPUv4机柜中使用铜缆进行ICI机柜内互联(图中红色部分)
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资料来源:《A Machine Learning Supercomputer with an Optically Reconfigurable Interconnect and Embeddings Support》,山西证券研究所

图9:Dojo training tile之间通信采用定制连接器和组件实现每边9TB/s的高速率
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

铜缆是AI高速高密度场景下当前通信性价比最优解

聚焦铜互联:铜互联主要应用于芯片间互联及柜内互联等等短距离场景,传输距离通常在10米及以下。铜互连指的是主要使用铜作为材料的电信号通信方式(因其导电导热性能好,可塑性强),因此其涵义其实包括了芯片内互联走线(在芯片制造时实现)、芯片间(chiplet)走线(通常在基板上完成)、模组间走线(在PCB上完成)、PCB板间通信(一般通过背板、连接器或铜缆完成)以及机框之间通信(一般通过铜缆或光模块)。

图10:铜互联应用场景示意图
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资料来源:OIF,山西证券研究所
图11:铜连接不同场景的典型距离
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资料来源:OIF,山西证券研究所

在224Gbps速率下, cable(铜缆)是SERDES LR(米级)最建议的电信号通信方式。随传输速率增加,传统PCB信号衰减程度快速提升,采用增加层数和更换新型材料则会使成本明显提升,因此cable传输代替PCB成为有效解决方案。如图13所示,横轴代表信号频率,纵轴代表信号强度(dB负值越大衰减越严重),PCB信号(红色、粉色、黄色)的下降斜率较cable(绿色、蓝色)陡峭的多。根据OIF对SERDES LR的测试数据,在224G速率下,cable可传输1米,是建议的通信手段。

图12:不同速率的SERDES-LR在cable的传输距离
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资料来源:OIF,山西证券研究所

图13:PCB的高频衰减曲线较cable陡峭许多
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资料来源:connectorsupplier,山西证券研究所

AI Scaleup需要怎样的通信技术?综合考虑距离、功耗、密度、串扰、成本。Scaleup指的是使用统一物理地址空间将多GPU组成一个“超级GPU”节点,随着大模型参数的快速提升,扩大Scaleup域有助于张量并行效率更高,并且简化了AI算法编程。

NVLINK是英伟达GPU实现Scaleup的主要通信方式,其通过NVLINK Switch实现节点内高速交换。NVLINK Switch 3最高连接8枚GPU,而NVLINK Switch 4最多可扩展576个,GB200 NVL72、NVL36*2的Scaleup域为72个GPU。在8颗GPU互联时,NVLINK主要通过PCB进行intra-board通信,距离通常在1米内;而72颗GPU互联达到了intra-rack、相邻rack通信,距离通常在1米至5米,因此距离成为GB200选择铜缆互联的最主要因素。除此之外,与光通信(AOC、CPO)对比,根据TheNextPlatform报告,铜缆的cost成本仅为AOC的十分之一,虽然CPO在功耗、密度、距离都更有潜在优势,但当前产业链还不成熟,其对客户机房改造、服务器设计等“潜在成本”是要高出不少的。

图14:不同通信手段功耗、成本、密度、距离对比
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资料来源:TheNextPlatform,山西证券研究所

图15:不同距离的通信场景适用的通信手段
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资料来源:Cadence,山西证券研究所

铜缆互联是NVL72&36机柜内、机柜间短距互联的性价比最佳方案。GB200机柜compute tray与Switch tray之间的传输距离约为0.5-1米,英伟达使用了定制化的线背板模组cartridge结合高密度背板连接器来实现背板的互联,较PCB可行度更高、较光模块成本更低。而在Switch tray交换芯片到背板、前面板英伟达则使用了安费诺的OverPass、Densilink近芯片跳线方案,以避免PCB可能出现的高频信号串扰、信号衰减过快问题。在NVL36相邻机柜间,英伟达或选择有源铜缆ACC方案,较光模块成本更低、功耗更低。

GB200高速铜缆市场分析:预计2025年高速铜缆新增市场近60亿美金

大家看到目前市场主要使用两种方式测算NVL72内部线单机柜价值量,且可以相互验证。

一是根据英伟达在GTC2024上的先容,NVL72使用铜缆互联较光模块节省了6倍的成本。大家首先计算采用光模块需要的采购成本:

B200单GPU NVLINK IO带宽为1800GB/s双向,即900GB/s(相当于7200Gb/s)单向,如果采用800Gb/s多模光模块需要9*2=18只(收发各一个连接compute tray和Switch tray),NVL72需要72*18=1296只光模块。根据帕米尔研究的报告,800G多模当前的市场ASP在430美金左右,故NVL72需要的800G光模块成本为55.7万美金。与此对比,铜缆互联的成本预计在六分之一的9.3万美金左右。

二是根据高速铜缆的量价关系测算。

1)单颗B200芯片的单向IO带宽为7200Gb/s,如果采用200Gb/s的高速差分铜线收发共需要72根,故NVL72需要5184根高速差分铜线。

2)该高速铜线需要从compute tray的背板连接到Switch tray的背板(平均距离0.5-1.5米),再从Switch tray背板连接到NVLINK Switch芯片(平均距离0.5米),因此若计算端到端单根铜线的平均长度在1.5米左右。NVL72需要约7800米的铜线。

3)价格方面,Lightcounting在《High speed cables,linear drive and co-packaged optics》报告中给出的1.6T DAC和AEC 2025年的ASP分别为259美金和405美金,大家假设1.6T ACC 的ASP折中为330美金。假设1.6T ACC平均长度1.5米,由于单根ACC包括了16根200Gb/s单通道裸线,单根200Gb/s铜线每米的价格约为13.8美金。

4)以上铜线价格为组件层面,包括了连接器、结构件以及毛利润,大家假设内部线成本结构与之类似,可得到NVL72机柜内部线组件的价值约10.7万美金。且若根据距离来判断,其中背板和跳线的铜线价值量约2:1关系。

对于NVL36机柜,其包括了内部线和相邻机柜连接的1.6T ACC。主要变化为compute tray数量减半,但Switch tray数量相等。按照以上量价测算法,得到NVL36内部线铜缆长度为5184米左右,价值量约7.2万美金。

外部线ACC部分。NLV36 Switch tray包括两颗28.8Tb/s交换容量的芯片,一半带宽用于相邻机柜连接,故Switch tray前面板的IO带宽为28.8Tb/s,如果采用1.6T端口,需要18个,即2*NVL36系统需要162条1.6T ACC铜缆,其价值量约为5.3万美金。

此外,仍有短距scaleout网络使用到DAC&ACC。根据Semianalysis的测算,ACC、DAC还会用于InfiniBand网络compute tray与柜顶交换机的互联以及带外管理网络compute tray与管理交换机的互联,在NVL36*2 CX-8配置下,这些价值量合计1.02万美金。

总结:根据以上测算,NVL72机柜的高速铜缆合计11.7万美金,而NVL36机柜的价值合计10.4万美金。根据Trendforce,2025年GB200机柜合并出货有望达到6万台,其中NVL36可能达到5万台。以此为核心假设根据以上价值量测算,大家得到2025年GB200机柜的铜缆市场将达到约64亿美金。

【高速铜缆市场:使用场景不断延伸,产业链上下游涉及多环节】

高速铜缆使用场景丰富,市场空间广阔

高速铜缆组件由线材和连接器组成。安费诺以组件形式销售背板线模组、近芯片跳线以及外部IO DAC&ACC,高速线材和连接器作为重要原材料可能选择外采或代工方式。根据华丰科技招股书,高速线缆组件产品工序包括外购线材、智能裁切、电子布线、导线端头处理、与自制的连接器端接、灌封、包装处理。高速线模组作为新兴的高速铜连接产品,工艺壁垒较高,以华丰科技的产品为例,工序合计达到1000道以上,焊点平均6000个以上,每个焊点均需可靠性测试,且位置精度控制在±0.005mm,每个工序良率在99%以上。

图16:高速线缆组件产品制造流程
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资料来源:华丰科技招股书,山西证券研究所

图17:金属材料、线材是华丰科技2022年原材料BOM采购的重要组成部分
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资料来源:华丰科技招股书,山西证券研究所

分应用场景来看,铜互联应用场景主要有芯片直出跳线overpass、服务器内部线、背板互联线和机柜外部线。具体来看,高速跳线overpass可解决数据量激增及带宽更高时面临的传输问题,可实现AISC与背板、ASIC与IO接口及芯片之间的互连,芯片跳线主要包括C2B(芯片对背板)线、C2C(芯片对芯片)线、C2F(芯片对前面板)线;服务器内部线主要包括MCIO线、PCIE线及SAS线等等;机柜内高速背板互连指背板和单板之间通过裸线进行互连,机柜外部通过高速铜缆ACC连接到服务器SFP/QSFP等IO端口,再通过服务器内部跳线进行数据传输,或实现机柜与机柜之间的互联。

在GB200机柜里,背板线模组cartridge、NVSwitch overpass&densilink、PCIE、ACC即分别对应的是高速铜缆背板互联、芯片飞线、服务器内部线、外部IO线场景。英伟达GB200系列成为高速铜互连最经典最系统的使用场景,也成为最大的增量市场。大家尝试分别计算高速铜互联四种场景的市场空间(组件层面):

1)高速线背板:根据Business Research报告,全球背板连接器市场2021年市场规模为19.4亿美金,但主要为板间高密度连接器互连方式,线背板模组将主要用于AI服务器机柜、高速框式交换机、路由器等。若按照2025年5万台NVL36+1万台NVL72机柜,参照大家上文单机柜线背板价值量测算,将新增25亿美金市场。

2)近芯片跳线:其使用有两种场景,一是在服务器、网络设备SERDES速率达到112G以上时PCB传输距离和性能不满足要求;二是某些结构紧凑的服务器、网络设备设计时用于节省PCB面积,充分利用空间。目前市场缺乏相关统计数据,参考大家上文的价值量测算,按照2025年5万台NVL36+1万台NVL72机柜,将新增21.6亿美金市场。

3)服务器内部线:广泛应用于通用服务器、AI服务器中存储、网卡、GPU卡与PCIE总线的互联。根据trendforce,2023年全球服务器出货量1443万台,按照平均每台服务器2路CPU,每路CPU使用一条PCIE4.0*16连接线,单跟价格200元(参考技嘉PCIE4.0*16显卡延长线)计算,2023年全球服务器内部线市场规模在8亿美金左右。

4)外部IO线:根据LightCounting,2023年全球DAC&ACC市场规模为4.4亿美金,按照上文2*NVL36需要DAC&ACC 5.3万美金,2025年5万台NVL36计算,将新增13.4亿美金市场。

图18:铜互联高速通信线类型
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资料来源:安费诺,TE,samtec,山西证券研究所

外部线可进一步分类为无源DAC、有源 ACC(Active Copper Cable)和 AEC(Active Electrical Cable),功耗均低于AOC。以400G为例,无源DAC使用导电铜线在两端之间直接连接,不包括有源元件,因此成本最低,传输距离不超过3米,主要用于系统内机架连接,功耗也最低;有源铜缆(ACC)在电缆内部添加了有源信号驱动器或均衡器芯片,可以补偿铜传输造成的部分损耗,因此传输距离可达DAC的2到3倍,功耗也随之增加;有源电缆 (AEC)在电缆内部包含retimer,可以在传输开始和结束时清理、去除噪声并放大信号,因此传输距离可达近10米,功耗也高于ACC,但仍低于有源光缆AOC。根据LightCounting的预测,2024年后全球DAC和AEC的市场增速远高于AOC,2028年AOC+DAC+AEC市场将超过25亿美金。其中由于AI集群建设对800G、1.6T有源铜缆的需求激增,2025年后800G AEC需求快速增长,2026年后1.6T AEC需求快速增长。

表1:AOC、DAC与AEC比较
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资料来源:九州互联科技,山西证券研究所

图19:LightCounting预测DAC和AEC市场将稳步增长
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资料来源:LightCounting,山西证券研究所

图20:LightCounting预测AI将给800G、1.6T AEC带来爆发式增长
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资料来源:LightCounting,山西证券研究所

高速铜缆线材:高速线材具有设备和工艺壁垒

从高速通信线制造环节拆分来看,1)材料处理:合金铜线经过拉丝工艺变成细铜线,其中核心原材料是高纯度铜材(主要供应商有博威合金、威兰德等),决定了电缆的导电性能,再通过电镀/化学镀银等方式形成镀银线(主要供应商有恒丰特导等);2)绝缘:镀银铜线经过挤塑绝缘、编织、挤塑护套、成圈包装等流程形成芯线(多数为线材厂商内部完成),其中护套材料根据民品/军品要求不同使用材料不同。一般来说单根芯线可由数根至十根以上不等数量的镀银铜线绞合而成,而对于高速数据通信芯线而言,通常由一对差分线组成;3)编织:芯线经由绝缘押出、平行对绕包、编织、挤塑护套等环节形成成品线材(主要供应商有安费诺、乐庭智联、安澜万锦、神宇股份、景弘盛、蓝原科技等),至此完成线材制作;4)组件组装:成品线材加上连接器可成为完整线束产品,即大家提到的高速铜互联组件,用于不同互联方案,主要供应商有安费诺、泰科、莫仕、立讯、兆龙、金信诺、华丰等厂商。

图21:同轴电缆制作过程
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资料来源:神宇股份招股书,山西证券研究所

不同环节设备和材料对芯线到线材制作有重要影响,具体来看:
1)绝缘芯线压出:绝缘材料对成品性能有非常大的影响,目前主要有PP、FEP、铁氟龙、FEP发泡、铁氟龙发泡材料等,对于PCIE6.0以上高速传输材料绝缘材料普遍使用发泡材料。对于绝缘工序来讲,需要严格控制的是绝缘外径、同心度、椭圆度以及电容等指标。2)平行对绕包:即将2根绝缘芯线及地线集合在一起,同时在外面包上一层铝箔或铜箔麦拉和一层自粘聚酯带,过程将影响线材的阻抗、延时差、衰减等;绕包工序中铝箔&铜箔的厚度和重叠率要严格控制,同时聚酯带绕包的方向应于铝箔&铜箔相反,同时对自粘聚酯带的加热温度也要精准控制。此外,平行绕包线弯曲性能差,还应尽量避免弯折,尽量做到伏贴和保护芯线。;3)线材编织:通过编织机在成缆芯线外面编上一层金属屏蔽网,以增强线材的屏蔽效果,过程中需对线材的收放线张力及排线等进行控制;4)线材外被压出:通过压出机在编织或成缆线材外面押上一层聚烯烃材料被覆 ,对线材加以保护,过程中需对张力及排线、押出方式等进行控制。

图22:罗森泰的高性能挤出机系列
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资料来源:罗森泰官网,山西证券研究所

图23:东莞冠博机电生产的极细电线编织机
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资料来源:冠博机电官网,山西证券研究所

铜互连高速连接器:技术和专利壁垒高,市场份额集中在欧美巨头
数据中心连接器为通信连接器市场里高速成长的分支。根据bishop&associates,2022年全球连接器市场规模为841亿美金,其中通信为占比最大的细分市场。通信连接器包括无线射频连接器、微波连接器、背板连接器、板对板连接器、线对板连接器等,主要应用在电信和数据中心两大市场。由于发达国家5G建设的阶段性放缓、传输网建设的周期性等因素,通信市场表现平缓,而以大模型为代表的AI算力建设2024年后驱动科技企业数据中心资本开支大幅提升,且主要用于AI服务器采购,数据中心成为通信连接器市场增速最快的赛道。

图24:全球连接器市场规模
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资料来源:方向电子招股书援引bishop&associates,山西证券研究所

图25:2022年全球连接器应用领域分布
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资料来源:方向电子招股书援引bishop&associates,山西证券研究所

GB200高速铜连接中主要涉及到的是IO CAGE、背板连接器、近芯片连接器等。GB200机柜对于高速连接器的用量提升非常显著,其中800G、1.6T IO CAGE用于和光模块&ACC对插的端口,尤其是1.6T IO CAGE单通道速率提升至224Gbps,对于高频高速防串扰设计成为难点。而背板连接器、近芯片连接器目前代表性的是安费诺的Paladin、OverPass系列,此类连接器的特点是超高速信号以及大电流密集传输,pin脚密集,对于连接器制造的精度、一致性、电镀处理难度极大。

图26:NVL72 NVLINK高速铜互联使用的连接器种类和数量
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

图27:NVL36*2 NVLINK高速铜互联使用的连接器种类和数量
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资料来源:Semianalysis,山西证券研究所

高速高密度连接器技术、专利壁垒高,市场份额高度集中。根据华丰科技《IPO首轮问询回复意见》,通讯高速连接器的关键工序和核心环节包括磨具设计与制造、塑压成型、冲压成型、玻璃密封连接器烧结、壳体类零件机加工、接触件零件机加工、表面处理、接触件制造、零件热处理、接触簧片的自动连续塑封、自动装配和检测、模块化&无缆化产品装联等细节,核心指标包括成型精度、精度一致性、表面镀膜一致性、接触件使用寿命、接触件应力、热性能等等。根据中国国际工程咨询有限企业的《重点电子元器件研究报告(缩写版)》,在25Gbps及以上高速连接器领域,泰科、安费诺、莫仕三大美国巨头通过收购、相互授权专利长期处于垄断地位,形成“一家独大两强相随”局面。其中25Gbps连接器市场安费诺、莫仕、申泰、泰科分别占比72%、20%、3%、5%;56Gbps连接器市场安费诺、莫仕、申泰、泰科分别占比60%、28%、10%、2%。

高速铜互联组件:竞争格局相对集中,国产替代具有空间

由于高速铜互联组件厂商的话语权主要集中在连接器领域,因此连接器的竞争格局基本顺延到组件市场,国内厂商仍有替代空间。根据QYReasearch《高速直连铜(DAC)电缆全球市场研究报告2023-2029》,外部IO组件DAC,目前全球主要供应商包括安费诺、molex、泰科、Juniper、Volex、英伟达、泛达、博迈立铖、佳必琪、立讯等。2022 年全球前十强厂商占有大约 69.0%的市场份额,其中安费诺为最主要供应商,份额领先;国内厂商主要包括立讯精密、兆龙互联、金信诺等。而对于高速背板领域,根据华丰科技招股书,安费诺、泰科、莫仕占据较大市场份额,国内逐渐形成了以华丰、庆虹、中航光电为主的格局。对于近芯片跳线领域,大家认为安费诺在全球处于绝对领先地位,海外samtec、泰科,国内立讯精密、华丰科技等处于挑战者地位。最后,服务器内部线领域,竞争格局相对分散,海外玩家主要是安费诺、泰科、molex、Volex、samtec,国内玩家包括立讯精密、鸿腾精密、兆龙互连、金信诺等。

高速铜连接市场有望从英伟达引领扩散到海外 UALINK 和国产配套,铜连接作为Blackwell 最显著的增量产品有望“复刻”光模块行情,2025 年市场需求或爆发增长。NVL72的意义在于引领scaleup通信技术发展,海外 UALINK 以及国内智算集群均有望跟进。今年5月底,英特尔、AMD、博通、思科、GOOGLE、HPE、Meta 和MicroSoft宣布建立 UALink 推广工作组,以引导数据中心AI 加速器芯片之间连接组件的发展,希翼未来可以取代 NVLink 接口。UALink 1.0 规范将支撑多达1024个加速器内存统一互联,虽具体实现方式仍未知,大家认为高速铜缆架构不失为成熟的解决方案。国内方面,中国移动编制的《面向超万卡集群的新型智算技术白皮书》倡议加速推进超越 8 卡的超节点形态服务器,优化 GPU 卡间互联协议实现通信效率跃升,可以期待国内AI大芯片在 scaleup 互联技术也在酝酿更大的动作。以HUAWEI为例,其2022 年底推出的“天成”多样算力平台旨在设计更高的算力密度,超节点形态服务器设计将是下一步工作重点。

图28:UALINK 拓展通用 scaleup 协议
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资料来源:云头条,山西证券研究所

图29:HUAWEI“天成”机柜级算力平台产品
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资料来源:HUAWEI,山西证券研究所

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