電力設(shè)備AI技術(shù)高速發(fā)展帶來(lái)高性能服務(wù)器電源增長(zhǎng)機(jī)遇證券研究報(bào)告2024年09月06日分析師孫瀟雅SAC執(zhí)業(yè)證書編號(hào)：S1110520080009分析師高鑫SAC執(zhí)業(yè)證書編號(hào)：S1110523080001行業(yè)評(píng)級(jí)：強(qiáng)于大市（維持評(píng)級(jí)）請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明上次評(píng)級(jí)：強(qiáng)于大市請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明一、服務(wù)器電源：AI時(shí)代迎來(lái)新增長(zhǎng)動(dòng)力?服務(wù)器是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供計(jì)算能力并運(yùn)行軟件應(yīng)用程序的特定IT設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛；其中電源價(jià)值占比約為3%。?AI服務(wù)器分為訓(xùn)練和推理兩種，訓(xùn)練對(duì)芯片算力要求更高，推理對(duì)算力的要求偏低；推理負(fù)載占比有望持續(xù)提升。AI服務(wù)器目前在服務(wù)器當(dāng)中出貨量占比小，2022年全球AI服務(wù)器出貨量約占整體服務(wù)器比重1%，約為14.5萬(wàn)臺(tái)，有望持續(xù)增長(zhǎng)。?服務(wù)器電源就是指使用在服務(wù)器上的一種開關(guān)電源，將交流電轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所需的直流電，主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景中，用于服務(wù)器、存儲(chǔ)及交換機(jī)等IT設(shè)備的供電，以提供穩(wěn)定的電力保障。二、隨AI技術(shù)發(fā)展，AI服務(wù)器電源性能多方面改善，市場(chǎng)需求量快速上漲?芯片龍頭英偉達(dá)2024GTC發(fā)布更高性能、算力的GPU及相關(guān)產(chǎn)品?AI模型發(fā)展，算力需求大增，AI用電需求上漲。AI模型的耗電量劇增源于模型規(guī)模擴(kuò)大、算力需求增加。?AI服務(wù)器電源電源結(jié)構(gòu)分為UPS、AC/DC、DC/DC三層，各司其職確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。UPS（不間斷電源）負(fù)責(zé)在電網(wǎng)中斷時(shí)提供臨時(shí)電力，保護(hù)數(shù)據(jù)免受損失。AC-DC負(fù)責(zé)將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為適合服務(wù)器使用的48V直流電。DC-DC負(fù)責(zé)進(jìn)一步將48V直流電降至芯片可接受的1V左右。?與普通服務(wù)器電源相比，AI服務(wù)器電源架構(gòu)（powershelf）除了功率數(shù)倍提高外，在其他方面的性能進(jìn)一步提升，包括：功率密度大幅提高、轉(zhuǎn)換效率提高，冗余系統(tǒng)發(fā)展、液體冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)等。?普通服務(wù)器電源增速緩慢，預(yù)計(jì)2024-2026年市場(chǎng)規(guī)模僅將在40億美元上下；而AI服務(wù)器電源成為服務(wù)器電源市場(chǎng)新增量，2026年AC-DC市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)53億美元。四、臺(tái)企領(lǐng)先電源市場(chǎng)，內(nèi)資麥格米特借AI風(fēng)口持續(xù)追趕?全球電源市場(chǎng)中，臺(tái)灣廠商占據(jù)主要市場(chǎng)份額。全球前16大電源廠商中，臺(tái)系廠商上榜7家，其中前五大有四家為臺(tái)企。中國(guó)大陸電源廠商在成本控制和服務(wù)能力方面具有優(yōu)勢(shì)，未來(lái)有望快速搶占市場(chǎng)份額。?臺(tái)達(dá)提供全系列AI電源全方位整合方案，成為英偉達(dá)新AI芯片的電源大贏家；AC/DC電源與DC/DC轉(zhuǎn)換器上技術(shù)領(lǐng)先。臺(tái)達(dá)是AC／DC電源供應(yīng)器龍頭，市占率過(guò)半。?光寶云端電源營(yíng)收年成長(zhǎng)迅速，AI服務(wù)器電源的營(yíng)收相較服務(wù)器電源規(guī)模可望從2023年的個(gè)位數(shù)占比大幅提升至兩位數(shù)。2023年光寶領(lǐng)先市場(chǎng)推出適用于AI服務(wù)器的電源產(chǎn)品，目前正開發(fā)8KW及更高功率密度和轉(zhuǎn)換效率的電源解決方案。?大功率+多海外廠+頭部客戶合作助力麥格米特拿到國(guó)際頭部公司AI服務(wù)器電源供貨資格，與其他大陸電源企業(yè)相比，綜合優(yōu)勢(shì)明顯。?麥格米特與臺(tái)達(dá)、光寶相比在收入、技術(shù)、英偉達(dá)合作方面均存在一定差距，但研發(fā)費(fèi)用超收入的10%，有望縮小技術(shù)差距。五、投資建議：重點(diǎn)推薦目前已進(jìn)入英偉達(dá)B系列服務(wù)器電源合格供應(yīng)商名單的【麥格米特】，建議關(guān)注服務(wù)器電源領(lǐng)先企業(yè)【歐陸通】。風(fēng)險(xiǎn)提示：AI服務(wù)器電源需求不及預(yù)期；原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)；測(cè)算具有主觀性。2請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明2一、服務(wù)器電源：AI時(shí)代迎來(lái)新增長(zhǎng)動(dòng)力服務(wù)器架構(gòu)復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，電源價(jià)值占比約為3%；服務(wù)器電源：用于服務(wù)器、存儲(chǔ)及交換機(jī)等IT設(shè)備供電的開關(guān)電源；3請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明3服務(wù)器架構(gòu)復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，電源價(jià)值占比約為3%構(gòu)件名稱作用構(gòu)件名稱作用價(jià)值占比處理器及芯片組處理器是計(jì)算機(jī)的大腦，執(zhí)行計(jì)算、任務(wù)和功能。服務(wù)器處理器與電腦處理器的不同之處在于，它們通常設(shè)計(jì)用于處理更重、更復(fù)雜的工作負(fù)載。（高端服務(wù)器中GPU的價(jià)值-外部存儲(chǔ)-服務(wù)器電源主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景中，用于服務(wù)器、存儲(chǔ)及交換機(jī)等IT設(shè)備的供電，以提供穩(wěn)定的電力保障。其中電源約3%風(fēng)扇其他配件不一一列舉服務(wù)器是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供計(jì)算能力并運(yùn)行軟件應(yīng)用程它在網(wǎng)絡(luò)中為其他客戶機(jī)（如個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、ATM機(jī)等終端設(shè)備）提供計(jì)算或者應(yīng)用服務(wù),一般來(lái)說(shuō)服務(wù)器都具備服務(wù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要構(gòu)件為處理器。相比普通計(jì)算機(jī)，服務(wù)器具有高速的CPU運(yùn)算能力；長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行能力；強(qiáng)大的I/O數(shù)據(jù)吞吐能力以及具備高擴(kuò)展性。應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛，包括網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)通信、網(wǎng)站托管、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、游戲服務(wù)器等。資料來(lái)源：萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)，IDC，立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)，英特爾官網(wǎng)，強(qiáng)川科技官網(wǎng)，PingCode，CNtronicsBusinessResearchInsights，Counterpoint，華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，光寶科技官網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所,華夏恒泰官網(wǎng)，4AI服務(wù)器分為訓(xùn)練和推理兩種，目前出貨量占比小但持續(xù)增長(zhǎng)圖：AI服務(wù)器分類訓(xùn)練推理圖：AI服務(wù)器分類訓(xùn)練推理概念指借助已有的大量數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，獲得諸如更準(zhǔn)確的識(shí)別和分類等能力的過(guò)程對(duì)于新的數(shù)據(jù)，使用經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的算法完成特定任務(wù)算力要求要求訓(xùn)練芯片應(yīng)具有強(qiáng)大的單芯片計(jì)算能力對(duì)算力的要求較低部署位置訓(xùn)練芯片大多部署于云端推理芯片大多會(huì)部署于云端和邊緣側(cè)AI服務(wù)器是一種能夠提供人工智能（AI）的數(shù)據(jù)服務(wù)器。它既可以用來(lái)支持本地應(yīng)用程序和網(wǎng)頁(yè)，也可以為云和本地服務(wù)器提供復(fù)雜的AI模型和服務(wù)。AI服務(wù)器有助于為各種實(shí)時(shí)AI應(yīng)用提AI服務(wù)器按應(yīng)用場(chǎng)景可分為訓(xùn)練和推理兩種，訓(xùn)練對(duì)芯片算力要據(jù)華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)AI服務(wù)器推理負(fù)載占比約55.5%，預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)AI服務(wù)器推理負(fù)載占比將提高到60.8%。資料來(lái)源：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，中商情報(bào)網(wǎng)，縱橫數(shù)據(jù)官網(wǎng)，AI服務(wù)器行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括芯片、PCB、連接器、線纜、電源和各類接口等。中游主要包括服務(wù)器品牌商和游終端客戶群體主要是B端和G端客戶，主要包括互聯(lián)網(wǎng)廠商、2022年全球AI服務(wù)器出貨量約占整體14.5萬(wàn)臺(tái)。5服務(wù)器電源：用于服務(wù)器、存儲(chǔ)及交換機(jī)等IT設(shè)備供電的開關(guān)電源服務(wù)器電源就是指使用在服務(wù)器上的一種開關(guān)電源，將交流電轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所需的直流電。從而實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定輸出的電源設(shè)備。與傳統(tǒng)線性電源相比開關(guān)電源具有高效率、體積小、重量輕、熱損耗低、輸出按照應(yīng)用領(lǐng)域不同，開關(guān)電源可分為服務(wù)器電源、適配服務(wù)器電源按照標(biāo)準(zhǔn)可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標(biāo)準(zhǔn)使用較為普遍，主要用于臺(tái)式機(jī)、工作站和低端服務(wù)器；而SSI標(biāo)準(zhǔn)是隨著服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展而服務(wù)器電源主要應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景中，用于服務(wù)器、存儲(chǔ)及交換機(jī)等IT設(shè)備的資料來(lái)源：安托森官網(wǎng)，CNtronics，臺(tái)達(dá)官網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所二、隨AI技術(shù)發(fā)展，AI服務(wù)器電源性能多方面改善，市場(chǎng)需求量快速上漲2.1GPU龍頭英偉達(dá)2024GTC發(fā)布更高性能、算力的GPU及相關(guān)產(chǎn)品2.2AI技術(shù)精進(jìn)導(dǎo)致電力消耗增加，拉動(dòng)AI服務(wù)器電源的需求上漲供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性2.4與普通服務(wù)器電源相比，AI服務(wù)器電源的性能在多方面進(jìn)一步提升7請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明72.1芯片龍頭英偉達(dá)2024GTC發(fā)布更高性能、算力的GPU及相關(guān)產(chǎn)品8請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明8當(dāng)前，AI服務(wù)器需求快速增長(zhǎng)，已經(jīng)使得數(shù)據(jù)中心GPU相關(guān)產(chǎn)品成為英偉達(dá)最大的收入來(lái)源，且相關(guān)產(chǎn)品收入增速驚人：曾經(jīng)很長(zhǎng)一段時(shí)間里，游戲GPU及相關(guān)產(chǎn)品也確實(shí)是英偉達(dá)的主要收入來(lái)源。2016財(cái)年，公司總營(yíng)收50.1億美元，其中游戲GPU業(yè)務(wù)達(dá)到28.18億美元，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)則為3.39億美元。但近幾年，隨著云計(jì)算的逐漸興起，遠(yuǎn)程辦公、挖礦熱潮等推動(dòng)英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心GPU業(yè)務(wù)相關(guān)的收入快速增長(zhǎng)。2023財(cái)年（2022年2月-2023年1月），英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)首度營(yíng)收超過(guò)游戲，成為公司的第一大業(yè)務(wù)，當(dāng)年英偉達(dá)總營(yíng)收269.74億美元，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品150.05億美元。2024財(cái)年，在大模型對(duì)GPU需求快速提升的背景下，英偉達(dá)總營(yíng)收增長(zhǎng)126%至609.22億美元，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的營(yíng)收同比則增長(zhǎng)217%至475.25億美元，在營(yíng)收結(jié)構(gòu)的占比接近80%。在最新的2025財(cái)年第一財(cái)季，英偉達(dá)錄得營(yíng)收260.4億美元，同比增長(zhǎng)262%，其中數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收226億美元，同比增長(zhǎng)427%，營(yíng)收占比87%；與此同時(shí)，受益于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的高利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)，25財(cái)年第一財(cái)季公司錄得凈利潤(rùn)148.8億美元，同比增長(zhǎng)628%。數(shù)據(jù)中心GPU業(yè)務(wù)的持續(xù)放量，推動(dòng)英偉達(dá)身份屬性從硬件廠商向AI算力龍頭轉(zhuǎn)變。新的定位為其在資本市場(chǎng)帶來(lái)了估值想象空間，推升公司股價(jià)創(chuàng)下兩年五倍的神話，總市值更是躍升到2萬(wàn)億美元之上。圖：英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品收入（單位：億美元）圖：英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)占比資料來(lái)源：英偉達(dá)官網(wǎng)，美國(guó)證券交易委員會(huì)官網(wǎng)SEC，芯師爺公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所9英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的重點(diǎn)產(chǎn)品有GPU及相關(guān)衍生產(chǎn)品根據(jù)英偉達(dá)官網(wǎng)披露，在每一代的GPU架構(gòu)下，公司會(huì)將旗下的GPU按品牌分類進(jìn)入GeForce、NVIDIARTX/Quadro、數(shù)據(jù)中心三個(gè)品類。其中，GeForce系列主要應(yīng)用于游戲行業(yè)，屬于消費(fèi)級(jí)GPU；NVIDIARTX/Quadro主要應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、媒體開發(fā)等專業(yè)級(jí)別領(lǐng)域；從GPU的性能橫向?qū)Ρ葋?lái)看，分類進(jìn)入數(shù)據(jù)中心相關(guān)的GPU往往是英偉達(dá)的王牌產(chǎn)品。此外英偉達(dá)從GPU向AI服務(wù)器整機(jī)的業(yè)務(wù)衍生，也給公司的營(yíng)收帶來(lái)了增量。近年來(lái)，其不斷圍繞GPU拓展數(shù)據(jù)中心相關(guān)的衍生業(yè)務(wù)，力圖為數(shù)據(jù)中心提供一站式的產(chǎn)品服務(wù)與綜合解決方案。其中最典型的產(chǎn)品有兩款一）英偉達(dá)利用多塊GPU構(gòu)建的DGX系列服務(wù)器，以及多個(gè)DGX服務(wù)器組成的機(jī)架級(jí)服務(wù)器。（二）可滿足客戶定制化需求的HGX服務(wù)器平臺(tái)。根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)，2022年全球AI服務(wù)器出貨量達(dá)到85.5萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)2026年全球AI服務(wù)器出貨量為236.9萬(wàn)臺(tái)，2022-2026年CAGR高達(dá)29.02%，遠(yuǎn)超全球整體服務(wù)器市場(chǎng)增速。就中國(guó)市場(chǎng)而言，根據(jù)IDC和浪潮信息聯(lián)合發(fā)布的《2022-2023年中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告》，2021年中國(guó)AI服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模59.2億美元，預(yù)計(jì)到2026年將達(dá)到123.4億美元，2021-2026年CAGR達(dá)15.82%。在2024的GTC大會(huì)上，英偉達(dá)發(fā)布了以下產(chǎn)品：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層面：作為NVIDIABlackwell架構(gòu)首款新產(chǎn)品，BlackwellB200基于臺(tái)積電的4nm工藝打造，采用了將兩個(gè)die連接成一個(gè)GPU的雙芯設(shè)計(jì)，因此每個(gè)GPU芯片上擁有2080億個(gè)晶體管，可以支持多達(dá)10萬(wàn)億個(gè)參數(shù)的AI模型。黃仁勛表示，在這樣的架構(gòu)升級(jí)下，BlackwellB200的AI性能可達(dá)20PFLOPS，而H100僅為4PFLOPS，理論上可以為L(zhǎng)LM（大語(yǔ)言模型）的推理提升30倍的工作效率，額外的處理能力將使人工智能公司能夠訓(xùn)練更大、更復(fù)雜的模型。而目前據(jù)GeorgeHotz采訪稱OpenAI的GPT-4使用了約1.76萬(wàn)億個(gè)參數(shù)來(lái)訓(xùn)練系統(tǒng)。商業(yè)化層面：英偉達(dá)未來(lái)計(jì)劃用Blackwell向世界各地的人工智能公司進(jìn)軍，與世界各地的所有OEM、區(qū)域云、國(guó)家主權(quán)AI、電信公司簽約。目前，亞馬遜、戴爾、谷歌、Meta、微軟、OpenAI、特斯拉都已經(jīng)計(jì)劃使用BlackwellGPU。資料來(lái)源：芯師爺公眾號(hào)，雷科技公眾號(hào)，AI前線公眾號(hào)，新智元公眾號(hào)，36氪公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所10（（2）GraceBlackwellGB200超級(jí)芯片：由一個(gè)GraceCPU、和兩組BlackwellGPU組合而成。在參數(shù)為1750億的GPT-3LLM基準(zhǔn)測(cè)試中，英偉達(dá)稱GB200的性能是H100的7倍，而訓(xùn)練速度是H100的4倍。（3）GB200NVL72機(jī)架服務(wù)器（也稱為DGXGB200如果GB200還不能滿足需求的話，英偉達(dá)還準(zhǔn)備了一系列由BlackwellGB200組成的服務(wù)器陣列。最高可以實(shí)現(xiàn)GB200NVL72系統(tǒng)，擁有72個(gè)BlackwellGPU和36個(gè)GraceCPU，全部集成到單個(gè)NVLink域中，提供了前所未有的計(jì)算能力，使得單個(gè)機(jī)架能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)720PFlops的FP8精度訓(xùn)練算力，直逼前代DGXSuperPod超級(jí)計(jì)算機(jī)集群的水平。（4）DGXSuperPOD：由8個(gè)或以上的DGXGB200系統(tǒng)構(gòu)建而成，這些系統(tǒng)通過(guò)NVIDIAQuantumInfiniBand網(wǎng)絡(luò)連接，可擴(kuò)級(jí)芯片。采用新型高效液冷機(jī)架級(jí)擴(kuò)展架構(gòu)，可以用于處理萬(wàn)億參數(shù)模型，能夠保證超大規(guī)模生成式AI訓(xùn)練和推理工作負(fù)載的持續(xù)運(yùn)行。（5）此外還推出了一系列ai情景應(yīng)用，如ai服務(wù)器NIM助力醫(yī)療場(chǎng)景，Omniverse云平臺(tái)打開數(shù)字孿生新境界、GR00T人型機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型進(jìn)軍具身智能、6G研究平臺(tái)推進(jìn)下一代無(wú)線技術(shù)等。圖：B200芯片圖：GB200超級(jí)芯片圖：Gb200NVL72服務(wù)器圖：DGXSuperPOD資料來(lái)源：36氪公眾號(hào)，infoQ公眾號(hào)，半導(dǎo)體行業(yè)觀察公眾號(hào)，英偉達(dá)公眾號(hào)，機(jī)器之心公眾號(hào)，小雷嗶嗶公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所11目前，在PC及服務(wù)器GPU領(lǐng)域，全球GPU市場(chǎng)呈現(xiàn)“美國(guó)芯片三巨頭”——英特爾、AMD和英偉達(dá)壟斷的局面。研究機(jī)構(gòu)JonPeddieResearch數(shù)據(jù)顯示，2021年第一季度全球獨(dú)立GPU領(lǐng)域中，英偉達(dá)是數(shù)據(jù)中心GPU市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，占據(jù)81%的市場(chǎng)份額，擁有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，AMD則以占比19%位居第二。2023年，根據(jù)富國(guó)銀行的統(tǒng)計(jì)，英偉達(dá)目前在數(shù)據(jù)中心AI市場(chǎng)擁有98%的市場(chǎng)份額，而AMD僅有1.2%的市場(chǎng)份額，英特爾則只有不2024年，根據(jù)富國(guó)銀行的預(yù)測(cè)，AMD雖然在2023年的AI芯片的營(yíng)收僅為4.61億美元，但是2024年將有望增長(zhǎng)到21億美元，將有望拿到4.2%的市場(chǎng)份額。英特爾也可能拿到將近2%的市場(chǎng)份額。這將導(dǎo)致英偉達(dá)的市場(chǎng)份額可能將小幅下滑到94%。圖：芯片領(lǐng)域三大龍頭市場(chǎng)份額占比資料來(lái)源：未來(lái)半導(dǎo)體公眾號(hào)，鈦媒體公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所122.2AI模型發(fā)展，算力需求大增，AI用電需求上漲請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明AI模型改進(jìn)，耗電量上漲首先是服務(wù)器的硬件配置，包括處理器、內(nèi)存、硬盤等組件的服務(wù)器在相同工作負(fù)載下的功耗也會(huì)有差異。在AI服務(wù)器中其次是服務(wù)器的工作負(fù)載，即服務(wù)器在運(yùn)行各種應(yīng)用程序和服務(wù)時(shí)的此外，服務(wù)器的能源管理策略也會(huì)影響功率。例如，服務(wù)器可以配入低功耗模式或關(guān)機(jī)，以節(jié)省能源。此外，服務(wù)器的散熱系統(tǒng)也會(huì)對(duì)AI大模型發(fā)展，用電量大增。數(shù)字化和云服務(wù)的快速部署推動(dòng)了全球數(shù)據(jù)中心的增長(zhǎng)。據(jù)高盛預(yù)估，目前，全球數(shù)據(jù)中心消耗的電力占總電力的1-2%，但到本世紀(jì)耗能方面，中興通訊股份有限公司研發(fā)總工熊勇表示，由于AI服務(wù)器的功率較普通服務(wù)器高6-8倍，電源的需求也將同步提升6-8倍。通用型服務(wù)器原來(lái)只需要2顆800W服務(wù)器電源，而AI服務(wù)器的需求直接提升為4顆1800W高功率電源，服務(wù)器能耗成本從3100元直接飆升到圖：AI服務(wù)器電源功率發(fā)展趨勢(shì)資料來(lái)源：worktile官網(wǎng)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫公眾號(hào)，化合物半導(dǎo)體官網(wǎng)，高盛公眾號(hào)，AI月球圈公眾號(hào)，navitas公眾號(hào)、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫公眾號(hào)、Bit-Bit商務(wù)網(wǎng)公眾號(hào)，納微芯球公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)TiriasResearch建模預(yù)測(cè)，到2028年數(shù)據(jù)中心功耗將接近4250兆瓦，比2023年增加2來(lái)計(jì)算，每天將需要80吉瓦時(shí)的電力消耗，一年需要29.2太瓦時(shí)。目前谷歌每天需要處理高達(dá)90億次搜索，換算一下，平均每圖：美國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量預(yù)測(cè)圖：不同請(qǐng)求方式的耗電量對(duì)比資料來(lái)源：華爾街見聞公眾號(hào)，量子位公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所15圖：圖：英偉達(dá)不同芯片功率對(duì)比（單位：w）英偉達(dá)芯片的額定功率呈遞增趨勢(shì)。在2024年的GTC上，英偉達(dá)發(fā)布的基于Blackwell架構(gòu)的B200英偉達(dá)基于不同芯片搭建的服務(wù)器電源功率也在上升。DGXA100而今年英偉達(dá)GTC大會(huì)上，發(fā)布了NVL72機(jī)架功耗120KW左右，考慮冗余后的總功率可達(dá)198KW；總功率提升至上一代產(chǎn)品的10倍左資料來(lái)源：硬件世界公眾號(hào)，麗科星公眾號(hào)，東方財(cái)富網(wǎng)，英偉達(dá)官網(wǎng)、華碩官網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所AI服務(wù)器耗電量上漲源于模型規(guī)模擴(kuò)大、算力需求增加隨著AI技術(shù)的發(fā)展，模型規(guī)模不斷擴(kuò)大，從千萬(wàn)級(jí)參數(shù)到萬(wàn)億級(jí)參數(shù)的模型，這導(dǎo)致訓(xùn)練和推理過(guò)程中的能耗顯著增加。當(dāng)下人工智能大模型的競(jìng)爭(zhēng)，各公司不斷增加模型參數(shù)和數(shù)據(jù)量，相應(yīng)地，算力需求也成倍增加。算力是對(duì)數(shù)據(jù)或信息的處理能力，算力是抽象的，它的載體卻實(shí)在可見，就是以數(shù)據(jù)中心、智算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施。算力的背后，是電力在支撐。2022年底，ChatGPT的面世，正式將AI帶入大模型時(shí)代。海內(nèi)外大語(yǔ)言模型的快速涌現(xiàn)和迭代、模型性能的提升，使得訓(xùn)練和推理持續(xù)擴(kuò)張，帶動(dòng)算力需求呈現(xiàn)出指例如，在GPT-3的訓(xùn)練階段，GPT-3有1750億個(gè)參數(shù)，據(jù)估計(jì)，訓(xùn)練過(guò)程使用了大約1287兆瓦時(shí)（也就是128.7萬(wàn)度）的電力。這個(gè)耗電量相當(dāng)于美國(guó)約121個(gè)家庭一整年的用電量，也大概相當(dāng)于3000輛特斯拉電動(dòng)汽車共同開跑，每輛車跑20萬(wàn)英里。而GPT-4曾被曝包含1.8萬(wàn)億參數(shù)，隨著參數(shù)的翻倍，能耗也會(huì)大幅增加。練另外，當(dāng)下訓(xùn)練AI大模型使用的主流算力芯片英偉達(dá)H100芯片，一張最大功耗為700瓦，這意味著練完成訓(xùn)練階段后，AI進(jìn)入推理使用階段，即人們使用AI于將一個(gè)60瓦的燈泡點(diǎn)亮略少于三分鐘。而ChatGPT每天響應(yīng)約2億個(gè)需求，消耗超過(guò)50萬(wàn)度圖：數(shù)據(jù)中心或智算中心，成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器和芯片晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)，算力需求拉動(dòng)電力需求資料來(lái)源：鈦媒體公眾號(hào)，新聞聯(lián)播公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所17AI電力消耗主要集中于服務(wù)器和冷卻系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心包括ITAI電力消耗主要集中于服務(wù)器和冷卻系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心包括IT設(shè)備和軟隨著技術(shù)發(fā)展，GPU的能耗水平在不斷改善圖：AI服務(wù)器電力消耗在相同的性能水平下，GPU加速系統(tǒng)每月的能耗比僅使用CPU的系統(tǒng)少消耗588兆瓦時(shí)的能源。與僅使用CPU的系另外，從縱向英偉達(dá)產(chǎn)品的發(fā)展來(lái)看，比起H100，GB200的成本和能圖：GPU、CPU電力消耗對(duì)比資料來(lái)源：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫公眾號(hào)，新智元公眾號(hào)，NVIDIA英偉達(dá)公眾號(hào)，蘭洋科技/faq3/234.究所未來(lái)高性能服務(wù)器電源為發(fā)展方向AI服務(wù)器電源作為高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)備，擔(dān)負(fù)著為服務(wù)器集群提供穩(wěn)源產(chǎn)品已經(jīng)具備高效率、低諧波、智能管理等特性，但在滿足AI計(jì)算平臺(tái)大規(guī)模、高并發(fā)、動(dòng)態(tài)負(fù)載變化的需求空間。未來(lái)，AI服務(wù)器電源將朝著更高功率密度、更優(yōu)能效比、算的興起，電源模塊的小型化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)將變得尤為重要。此外，動(dòng)態(tài)調(diào)度和故障預(yù)警，從而為數(shù)據(jù)中心的綠色運(yùn)營(yíng)和可持續(xù)隨著對(duì)更高計(jì)算能力的需求，服務(wù)器電源需要在有限空間內(nèi)提供更多功率，這對(duì)功率密度提出了更高要求，對(duì)散熱設(shè)計(jì)、元器件布局和效率提出了更高要求。常見的主要策略見2.3章節(jié)。一、降低AI系統(tǒng)核心處理器的能耗；二、優(yōu)化電源管理系統(tǒng)，提高AI核心處理器電源管理的效率。除了通過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)用到的AC/DC、DDrMOS功率級(jí)組合等方案來(lái)改進(jìn)效率，也可以開發(fā)更先進(jìn)的電和電容為主），性能優(yōu)異的無(wú)源器件可以提供更加穩(wěn)定的電壓和電流，以確保AI服務(wù)器等HPC系統(tǒng)正常運(yùn)行，保證快速的瞬態(tài)響應(yīng)和較低的紋波。低損耗的無(wú)源器件可以提高AI服資料來(lái)源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫公眾號(hào)、天風(fēng)證券研究所2.3AI服務(wù)器電源架構(gòu)分為UPS、AC/DC、DC/DC三層，各司其職確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明AI服務(wù)器電源電源架構(gòu)分為UPS、AC/DC、DC/DC三層，各司其職確保電力供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性要驅(qū)動(dòng)一臺(tái)AI服務(wù)器，需經(jīng)過(guò)數(shù)次電壓轉(zhuǎn)換。高壓電從電網(wǎng)進(jìn)入數(shù)據(jù)中心后，服務(wù)器電源供應(yīng)器會(huì)先AI服務(wù)器電源組件分3層結(jié)構(gòu)：）：當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向充電；當(dāng)市電意外中斷時(shí)，UPS立即將電池的直流電能，通過(guò)逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)電能，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受電網(wǎng)波動(dòng)而造成損壞。AC-DC（powershelf）：將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為適合服務(wù)器使用的50V直流電。在ACDC電源12V或更低電壓，因此需要DC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)整。DC-DC：進(jìn)一步將50V直流電降至芯片可接受的0.8V。DC-DC電源電路又稱為DC-DC轉(zhuǎn)換電路，其主要功能就是進(jìn)行輸入輸出電壓轉(zhuǎn)換。一般把輸入電源電壓在72V以內(nèi)的電壓變換過(guò)程稱為DC-DC轉(zhuǎn)換。【注】其中AC/DC電源的難點(diǎn)在于在有限的體積內(nèi)提高功率密度，而DC/DC則在于如何盡可能降低板路損耗。資料來(lái)源：臺(tái)達(dá)公眾號(hào)、G9HUB香港科創(chuàng)匯公眾號(hào)，芝能科技公眾號(hào)，泰高系統(tǒng)公眾號(hào)，晶豐明源公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所AC/AC/DC（powershelf注：powershelf是用于安裝PSU的金屬殼體））：高的PSU可以最小化能源浪費(fèi)，并減少散熱需求，從而使伺服電力波動(dòng)或中斷。其次，要檢查電源供應(yīng)器的效能和穩(wěn)定2.PMC（電源管理控制器）是一種用于務(wù)器主板上或者作為獨(dú)立設(shè)備安裝在服務(wù)器機(jī)柜中。PMC通過(guò)監(jiān)控和調(diào)整服務(wù)器電源的供應(yīng)和消耗來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳的電源管理，以提高服務(wù)器的能效和性能。資料來(lái)源：芝能科技公眾號(hào)，中邦電氣官網(wǎng)，worktile官網(wǎng)，華碩官網(wǎng)、新智元公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所圖：AINVIDIAGB200NVL72機(jī)柜電源（最上方和最下方是電源模具區(qū)域）圖：英偉達(dá)B系列NVL72在AC-DC（powershelf）的電源布局DC/DC轉(zhuǎn)換器：用于轉(zhuǎn)換CPU/GPU的電壓級(jí)別源利用效率，將供電電壓從傳統(tǒng)的12V提高到48V。然而，服務(wù)器內(nèi)部的某些組件，如GPU/CPU，仍需要使用12V或更低電壓，因此需要DC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)整。DC-DC轉(zhuǎn)換器便是反復(fù)導(dǎo)通電源開關(guān)，把直流電壓或電流量轉(zhuǎn)化成高頻率波形工作電壓或電流量，再經(jīng)整流器光滑變DC-DC轉(zhuǎn)換器一般由控制集成ic，電感，二極管，三極管，電力電容器組成。現(xiàn)如今運(yùn)用目前的部件、參照設(shè)計(jì)方案、專用工具和資源設(shè)計(jì)外輸出DC直流電壓。正常情況下講穩(wěn)壓電源的作用十分的簡(jiǎn)潔明了：選用平穩(wěn)的DC鍵入開關(guān)電源，歷經(jīng)嚴(yán)苛的調(diào)整后輸出直流電壓給予給殊不知這僅僅理論上的，大家還遭遇著嚴(yán)苛的實(shí)際，作一個(gè)“相對(duì)性好的”設(shè)計(jì)方案早已不會(huì)再足夠了，盡管那樣的設(shè)計(jì)方案可以達(dá)到一些基本上的技術(shù)參數(shù)，例如輸出精密度、穩(wěn)壓管實(shí)際效果等，可是要記牢這種“基本上的”主要參數(shù)僅僅當(dāng)代穩(wěn)壓電源務(wù)必具有的一小部圖：AI服務(wù)器電源DC-DC轉(zhuǎn)化電源（48V-12V；12V-1V）資料來(lái)源：臺(tái)達(dá)官網(wǎng)，深圳市惠新晨電子有限公司官網(wǎng)，能利芯公司官網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所2.4與普通服務(wù)器電源相比，AI服務(wù)器電源架構(gòu)在多方面的性能得到提升AI算力的龍頭企業(yè)——英偉達(dá)相比普通服務(wù)器電源，AI服務(wù)器電源多方面的性能改善，包括：功率和功率密度大幅提高、冗余系統(tǒng)發(fā)展、液體冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)等。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明AI電源功率密度不斷提升圖：AI圖：AI服務(wù)器電源功率密度發(fā)展趨勢(shì)隨著對(duì)更高計(jì)算能力的需求，服務(wù)器電源需要在有限空間內(nèi)提供更多功率，這使得電源設(shè)計(jì)人員需要?jiǎng)?chuàng)建具有高效率和高功率密度的最新電源解決方案，可以滿足快速增長(zhǎng)的AI市場(chǎng)當(dāng)前與未來(lái)的高功率需求。AI市場(chǎng)迅速擴(kuò)張，電源需求增加，空間成本也在不斷上升。百上千個(gè)處理單元，因此設(shè)備大小非常重要。減小單個(gè)單元的尺寸會(huì)引發(fā)連鎖反使得物理材料更少、組件更少、成本結(jié)構(gòu)更好、解決方案集成更多以及總體擁有功率密度是在給定空間內(nèi)可處理多少功率的度量，可量化為每率量。功率密度越高，表示在相同的體積內(nèi)可以提供更多的功率。功率密度的概念在服務(wù)器電源設(shè)計(jì)中非常重要，原因在于：第一，數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器機(jī)架的空間有限，隨著處理器和服務(wù)器功率的增加，數(shù)據(jù)中心每個(gè)機(jī)架也將使用更多的電源。隨著更高功率密度的發(fā)展趨勢(shì)，數(shù)據(jù)中心第二，功率密度和效率是緊密耦合的。功率密度越高，通常意味著電源轉(zhuǎn)換效率越高，從而減少能量損耗和散熱需求，有助于提高整個(gè)服務(wù)器資料來(lái)源：MPS官網(wǎng)，wolfspeed公眾號(hào)，德州儀器官網(wǎng)，芝能科技公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所通過(guò)組合開關(guān)性能、IC封裝、電路設(shè)計(jì)和集成等技術(shù)，可以顯著提高功率密度AI行業(yè)研究人員一直致力于尋找提高功率密度的方法，這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。影響總等。要實(shí)現(xiàn)在更小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的功率，并以更低的系統(tǒng)成本增強(qiáng)系統(tǒng)功能，必須在越重要。在典型的電源轉(zhuǎn)換器中，半導(dǎo)體器件通常是圖1：HotRod互連封裝(引線框上倒裝芯片)QFN封裝圖2：帶有外露焊盤的標(biāo)準(zhǔn)鍵合線QFN封裝圖3：使用GaN開關(guān)的飛跨電容四電平轉(zhuǎn)換器拓?fù)滟Y料來(lái)源：德州儀器官網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所26轉(zhuǎn)換效率逐漸提高轉(zhuǎn)換效率是指服務(wù)器電源將輸入的電能轉(zhuǎn)換為實(shí)際輸出電能的比例。它是衡量服務(wù)器能源利用效率的關(guān)鍵指標(biāo)，直接影響服務(wù)器的運(yùn)行成本和能源消耗。高效率的電源轉(zhuǎn)化不僅可以減少能源浪費(fèi)，降低運(yùn)營(yíng)成本，還能減少熱量產(chǎn)生，提高服務(wù)器的可靠性和穩(wěn)定性。80PLUS認(rèn)證是衡量電源轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，它由EcosConsulting組織和美國(guó)EPRI電力研究所推行，目的是推廣高效率節(jié)能電源。認(rèn)證根據(jù)電源在不同負(fù)載（如10%、20%、50%和100%額定功率）下的轉(zhuǎn)換效率和功率因數(shù)（PF值）來(lái)評(píng)定等級(jí)，包括白牌、銅牌、銀牌、金牌、白金牌和鈦金牌，其中鈦金牌為最高等級(jí)。能源政策機(jī)構(gòu)EnergyInnovation數(shù)據(jù)顯示，效率每提升1%，相當(dāng)于每個(gè)數(shù)據(jù)中心節(jié)省了1兆瓦（或800戶家庭用電）的總所有成本。隨著AI服務(wù)器的發(fā)展，AI電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員除了面臨千瓦功率的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)換效率也至關(guān)重要。因?yàn)橛?jì)算系統(tǒng)是以全功率運(yùn)行的復(fù)雜負(fù)載，系統(tǒng)必須在整個(gè)電力需求中保持盡可能高的效率。浪費(fèi)的每一瓦能量都會(huì)作為熱量消散，并轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)中心對(duì)散熱系統(tǒng)的更高要求，這會(huì)增加運(yùn)營(yíng)成本以及碳足跡。圖：80PLUS等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)資料來(lái)源：MPS，電子工程世界，超能網(wǎng)，Zol，倍科看世界公眾號(hào)，A5互聯(lián)，天風(fēng)證券研究所可以通過(guò)以下方法來(lái)提高服務(wù)器電源的轉(zhuǎn)換效率：按集成類別主要可以分為功率IC、功率模組、功率分立器件三大類，功率IC主要用于將功率分功率器件主要經(jīng)歷了工藝進(jìn)步、器件結(jié)構(gòu)改進(jìn)與使用寬帶隙材料三大方面的演進(jìn)，以MOFSET為例，MOSFET屬于單極型功率半導(dǎo)體，朝著一步替代溝槽MOSFET；高壓領(lǐng)域下，超級(jí)結(jié)MOSFET率和高頻的領(lǐng)域?qū)⑷〈糠止璨牧?。Si（硅）在過(guò)去60多年一直是半導(dǎo)體電源管理元件的基礎(chǔ)。在過(guò)去的幾十年中，硅基MOS從基本電源和逆變器到電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。如今在不增加尺寸的前提下，硅已無(wú)法在所需的頻率下提供更高功率。而SiC和GaN相比Si適用于高功率和高頻率的應(yīng)用，使用GaN等1200V應(yīng)用領(lǐng)域,取代目標(biāo)是硅基IGB【注】GaN技術(shù)是一個(gè)廣泛的領(lǐng)域，它包括使用氮化鎵材料的各種電子器件和應(yīng)用，而GaNMOSFET是是GaN技術(shù)的一種具體應(yīng)用。從晶閘管、晶體管、IGBT、到SiC、GaN，功率密度在逐步增加，也就是說(shuō)單位面積的芯片可以承載更大的功率圖：半導(dǎo)體分類圖：MOFSET技術(shù)迭代發(fā)展歷程資料來(lái)源：華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，digikey，中國(guó)科學(xué)院微電子研究所，德州儀器官網(wǎng)，至信微電子公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所圖：各功率器件的適用范圍是一種集成式的功率模塊，由驅(qū)動(dòng)器driver和MOSFET的緊密集成，它既降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性，節(jié)省了PC電阻，從而降低了功率轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗。勁需求。英飛凌將推出的兩款服務(wù)器電源將從服務(wù)器端滿足AI芯片的需求，簡(jiǎn)化AI服務(wù)器的供電設(shè)計(jì)。這兩款電源均將混合使用硅、氮化鎵、碳化硅三類晶體管開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)100W/in3的高功率密度和97.5%的高轉(zhuǎn)換效率。圖：英飛凌8kw電源渲染圖能保證服務(wù)器的穩(wěn)定運(yùn)行。常見的服務(wù)器電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有單端正激式、雙端正激式、半橋式、全橋式。此外，無(wú)橋功率因數(shù)校正(PFC)通過(guò)減少資料來(lái)源：IT之家，與非網(wǎng)，至信微電子，天風(fēng)證券研究所29使用水或冷卻劑來(lái)冷卻服務(wù)器的液體冷卻正在興起AI產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，驅(qū)動(dòng)液冷服務(wù)器滲透率逐步抬升。受限于數(shù)據(jù)中心建設(shè)面積及環(huán)保要求，傳統(tǒng)風(fēng)冷難以滿足散熱需求，需要液冷技術(shù)提升服務(wù)器使用效率及穩(wěn)定性。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，預(yù)計(jì)到2025年液冷服務(wù)器滲透率大約保持在20%-30%的水平。英偉達(dá)最新的B系列GPU，因?yàn)樾芴叨菀走^(guò)熱，將從傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱改為昂貴復(fù)雜的液冷。臺(tái)達(dá)在發(fā)展液冷解決方案。臺(tái)達(dá)的散熱業(yè)務(wù)本過(guò)去以生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心維持氣流循環(huán)的大型風(fēng)扇和服務(wù)器主機(jī)版的散熱風(fēng)扇等為主，有年?duì)I收數(shù)百億規(guī)模，近來(lái)也持續(xù)投入新技術(shù)：從風(fēng)扇、3DVC（風(fēng)冷技術(shù)）、液冷到浸沒(méi)式解決方案。新一代的服務(wù)器機(jī)柜電源線與液冷的水管日益復(fù)雜，臺(tái)達(dá)正將電源、液冷模塊與機(jī)柜整合設(shè)計(jì)形成解決方案，便于縮小體積與維修。冷卻系統(tǒng)占數(shù)據(jù)中心總電力消耗的40%，是僅次于服務(wù)器本身的第二大電力消耗來(lái)源。研究公司GlobalMarketInsights預(yù)測(cè)，全球數(shù)據(jù)中心液體冷卻市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的21億美元增長(zhǎng)到2032年的122億美元。UptimeInstitute的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，16%的數(shù)據(jù)在1-3年內(nèi)成為數(shù)據(jù)中心的主要冷卻方法，而41%的人認(rèn)為這將需要4-6年。因此，混合冷卻方法在短期內(nèi)更有可能出現(xiàn)。數(shù)據(jù)中心的液體冷卻系統(tǒng)新技術(shù)包括浸入式冷卻（將整個(gè)服務(wù)器機(jī)架浸入非導(dǎo)電液體中）和直接液體冷卻（在服務(wù)器周圍循環(huán)水）。雖然目前比空氣冷卻系統(tǒng)更昂貴，但液體冷卻可以將數(shù)據(jù)中心的功耗降低10%或更多。數(shù)據(jù)中心風(fēng)冷系統(tǒng)管理領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者UpsiteTechnologies指出，雖然技術(shù)在不斷進(jìn)步，但短期內(nèi)不太可能大規(guī)模實(shí)施液體冷卻，而且需要大量的前期投資，液冷設(shè)備仍然需要風(fēng)冷來(lái)散熱?？諝饫鋮s成本較低但效率較低。因此，混合冷卻設(shè)施正變得越來(lái)越受歡迎，以最大限度地發(fā)揮液體和空氣冷卻的優(yōu)勢(shì)。服務(wù)器ODM廠商指出，Nvidia的BlackwellAI芯片，包括B100和B200，將于今年開始出貨，但GB200解決方案要到2024年底或2025年才會(huì)開始量產(chǎn)。B100、B200客戶目前大多仍采用風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)。圖：浸沒(méi)式液冷原理圖圖：噴淋式液冷原理圖資料來(lái)源：臺(tái)達(dá)公眾號(hào)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫公眾號(hào)，云上芯世界公眾號(hào)，天風(fēng)證券研究所30AI服務(wù)器電源具有N+1或N+N冗余，具體取決于系統(tǒng)可靠性和成本考量服務(wù)器系統(tǒng)的可靠性和可用性非常重要，因此需要冗余PSU?！癗+1”冗余系統(tǒng)是一種設(shè)計(jì)方法，“N”代表正常運(yùn)行所需的電源模塊數(shù)量，而“+1”表示額外的備用電源模塊，以確保系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)系統(tǒng)仍然能夠繼續(xù)運(yùn)行，而不會(huì)對(duì)服務(wù)或性能產(chǎn)AI服務(wù)器系統(tǒng)可能具有N+1或N+N具體取決于系統(tǒng)可靠性和成本考量。為了在需要因此需要功率級(jí)持續(xù)激活。為了降低待機(jī)模式下冗冷冗余旨在關(guān)閉主電源運(yùn)行或在突發(fā)模式下運(yùn)資料來(lái)源：德州儀器官網(wǎng)，東方財(cái)富網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所圖：冗余電源布局示例圖（每個(gè)刀片服務(wù)器由A、B總線共同供電，這兩個(gè)電源總線由N+1只電源組成）AI服務(wù)器和電源的配比不斷提升服務(wù)器電源市場(chǎng)和服務(wù)器的配比不斷提升，服務(wù)器電源市場(chǎng)數(shù)量的增長(zhǎng)會(huì)快于服務(wù)器市場(chǎng)。服務(wù)器電三、AI服務(wù)器電源面臨廣闊的發(fā)展空間請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明AI服務(wù)器電源成為服務(wù)器電源市場(chǎng)新增量，2026年AC-DC市場(chǎng)空間有望達(dá)53億美元AI服務(wù)器電源仍然是電源組件市場(chǎng)的關(guān)鍵增長(zhǎng)部分，而英偉達(dá)在AI服務(wù)器GPU市場(chǎng)占有率超90%，占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。我們據(jù)此測(cè)算AI服務(wù)器電源市場(chǎng)增量。根據(jù)TechInsights報(bào)告，英偉達(dá)在2023年數(shù)據(jù)中心GPU總計(jì)出貨量約為376萬(wàn)塊，相比于2022年的264萬(wàn)塊增長(zhǎng)了超百萬(wàn)塊。英偉達(dá)B系列服務(wù)器電源2026年市場(chǎng)空間有望達(dá)53億美元。隨著AI服務(wù)器電源功率密度提升，預(yù)計(jì)單瓦價(jià)值量會(huì)有明顯提升；假設(shè)未來(lái)兩年出貨的AC-DC產(chǎn)品單瓦價(jià)格為2-3人民幣/瓦，同時(shí)假設(shè)25/26年GB200NVL36出貨量分別為6-8/9-14萬(wàn)臺(tái)（根據(jù)GB200芯片出貨量預(yù)期全部折算為NVL36），我們預(yù)計(jì)25年AC-DC市場(chǎng)空間可達(dá)238-317億元人民幣，26年AC-DC市場(chǎng)空間可達(dá)297-462億元人民幣；AI服務(wù)器電源呈高速增長(zhǎng)趨勢(shì)（25-26年按照均值測(cè)算未來(lái)增量廣闊。功率單價(jià)（人民幣/瓦）332.52.5689GB200NVL36功耗(kw/臺(tái))單臺(tái)價(jià)格（萬(wàn)人民幣/臺(tái)）39.639.6AC-DC空間（億人民幣）238317297462資料來(lái)源：IT之家，TechInsights，DIGTIMES，新智元，F(xiàn)SP，立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng)，IDC，businessresearchinsights，中商情報(bào)網(wǎng)，算力猩公眾號(hào)，36kr，天風(fēng)證券研究所四、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商領(lǐng)先電源市場(chǎng)，麥格米特借AI風(fēng)口持續(xù)追趕中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商占據(jù)電源市場(chǎng)主導(dǎo)，大陸廠商有望跟進(jìn)；臺(tái)達(dá)：技術(shù)領(lǐng)先+高度垂直整合優(yōu)勢(shì)，是英偉達(dá)新AI芯片的電源大贏家；光寶：全球前兩大的電源供應(yīng)器廠商；大功率+多座海外工廠+頭部客戶合作經(jīng)驗(yàn)助力麥格米特拿到某國(guó)際頭部公司系列AI服務(wù)器電源供貨資格；與國(guó)內(nèi)服務(wù)器電源廠商對(duì)比，麥格米特綜合優(yōu)勢(shì)明顯；麥格米特與臺(tái)達(dá)、光寶相比均存在一定差距，但注重研發(fā)加速追趕。請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披露和免責(zé)申明中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商占據(jù)電源市場(chǎng)主導(dǎo)，大陸廠商有望跟進(jìn)全球電源市場(chǎng)中，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商占據(jù)主要市場(chǎng)份額。據(jù)MTC，全球前16大電源廠商中，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商上榜7家，其中前五大有四家為中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廠商，臺(tái)達(dá)為斷層第一，光寶第二。中國(guó)大陸企業(yè)僅有麥和歐陸通（第12）上榜。臺(tái)達(dá)是AC／DC電源供應(yīng)器龍頭，市占率過(guò)半。AC/DC市場(chǎng)是半整合的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)頂級(jí)參與者，包括臺(tái)達(dá)、SiemensAG、ABB、MurataManufacturing和TDK間較早，目前占據(jù)開關(guān)電源主要市場(chǎng)份額，而中國(guó)大陸電源廠商成本控制、服務(wù)能力更佳，未來(lái)有望快速搶占市場(chǎng)份額。資料來(lái)源：MTC，臺(tái)達(dá)公眾號(hào)，mordorintel臺(tái)達(dá)：技術(shù)領(lǐng)先+高度垂直整合優(yōu)勢(shì)，英偉達(dá)新AI芯片的電源大贏家圖：圖：臺(tái)達(dá)數(shù)據(jù)中心解決方案提供全系列AI電源全方位整合方案，成為英偉達(dá)新AI芯片的電源大贏家。臺(tái)達(dá)整合電源、散熱及被動(dòng)元件三大關(guān)鍵零組件B200、GB200服務(wù)器電源訂單。AI服務(wù)器電源2023年全年占臺(tái)達(dá)營(yíng)收比重約2%，2024年第一季已快速攀升到4%至5%。具有高度垂直整合優(yōu)勢(shì)，全球獨(dú)家電力完整解決方案企業(yè)。電源部分：臺(tái)達(dá)是全球唯一能提供從2萬(wàn)伏特高壓電，到0.8伏特芯片端用電，完整一條龍電力解決方案的企業(yè)；其產(chǎn)品線，從儲(chǔ)能設(shè)施、數(shù)據(jù)中心不斷電系統(tǒng)、備援系統(tǒng)到電源供應(yīng)器、DC／DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)全覆蓋。散熱部分：臺(tái)達(dá)的散熱業(yè)務(wù)有年?duì)I收數(shù)百億規(guī)模，風(fēng)扇、3DVC（風(fēng)冷技術(shù)）、液冷、浸沒(méi)式解決方案、機(jī)柜，臺(tái)達(dá)都有生產(chǎn)。電感部分：子公司乾坤科技生產(chǎn)的電磁感應(yīng)組件「電感」，從英偉達(dá)A100芯片開始到最新的B系列都是供貨商。臺(tái)達(dá)整合電源、液冷模塊與機(jī)柜設(shè)計(jì)，作為全球獨(dú)家能夠提供上游到下游電力完整解決方案的企業(yè)，為客戶解決了匹ACAC/DC電源與DC/DC轉(zhuǎn)換器上技術(shù)領(lǐng)先，致力于為AI服務(wù)器電源節(jié)能增效。AC/DC電源：臺(tái)達(dá)推出符合第三代開放式機(jī)柜標(biāo)準(zhǔn)（ORV3）的機(jī)架式電源，DC/DC電力轉(zhuǎn)換：臺(tái)達(dá)擁有多款輸出功率介于200W-2000W的DC/DC轉(zhuǎn)換器，能效高達(dá)98.5%。開發(fā)出獨(dú)家的垂直供電技術(shù)，可以比水平供電提升23%效率。資料來(lái)源：愛(ài)集微，臺(tái)達(dá)公眾號(hào)，臺(tái)達(dá)官網(wǎng)，天風(fēng)證券研究所光寶：全球前兩大的電源供應(yīng)器廠商，液冷與電源業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)光寶：全球主要的電源解決方案提供商，全球前兩大的電源供應(yīng)器廠商。受惠AI服務(wù)器電源及云計(jì)算產(chǎn)品規(guī)格提升，云端電源營(yíng)收年成長(zhǎng)據(jù)中心等級(jí)液冷系統(tǒng)預(yù)計(jì)進(jìn)入測(cè)試階段；并持續(xù)擴(kuò)大傳統(tǒng)企業(yè)用服務(wù)器電源及網(wǎng)通電源的市占率。具備Racklevel解決方案的五大核心能力：電源、散熱、機(jī)柜、軟件與系統(tǒng)整合能力，液冷與電源業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。散熱部分：自主開發(fā)數(shù)據(jù)中心等級(jí)散熱技術(shù)，規(guī)劃浸沒(méi)式、柜式氣冷以及in-row液冷三大冷卻系統(tǒng)。擁有四大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：①M(fèi)CU全數(shù)字主動(dòng)控制；②獨(dú)家專利技術(shù)以負(fù)載量進(jìn)行主動(dòng)式冷④快速的全球制造與部署能力，為客戶打造完備的AI服務(wù)器液冷與日本電源大廠COSEL戰(zhàn)略合作，取得其19.99%的股份，擴(kuò)大電源解決方案市場(chǎng)。雙方的合作有望擴(kuò)大高階AC/DC電源供應(yīng)器和DC/DC轉(zhuǎn)換器市場(chǎng)份額，能夠進(jìn)一步拓展產(chǎn)品線與全球銷售渠資料來(lái)源：光寶科技2023年年報(bào)，光寶科技2024年法人說(shuō)明會(huì)，天風(fēng)證券研究所AI服務(wù)器的電源產(chǎn)品技術(shù)積累豐厚，創(chuàng)新成果顯著。2023年光寶領(lǐng)先市場(chǎng)推出適用于AI服務(wù)器的電源產(chǎn)品，在全球OCP峰會(huì)推出數(shù)據(jù)中心等級(jí)的液冷與電源解決方案，更進(jìn)一步推出適用開放機(jī)架標(biāo)準(zhǔn)（OpenRackStand版本的電源系統(tǒng)與解決方案，包括優(yōu)于97.5%高電源轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)產(chǎn)品。2024年一季度，5.5KW電源、開發(fā)8KW及更高功率密度和轉(zhuǎn)換效率的電源解決方案，以圖：光寶AI服務(wù)器系列產(chǎn)品研發(fā)建設(shè)規(guī)劃大功率+多海外廠+頭部客戶合作助力麥格米特拿到國(guó)際頭部公司AI服務(wù)器電源供貨資格麥格米特是電氣自動(dòng)化領(lǐng)域硬件和軟件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)的-站式解決方案提供商。以電智能家電電控、精密連接六大板塊。2023年，公司電源產(chǎn)品銷售收入為21.22億元，占公司總收入的31.42%。經(jīng)過(guò)20多年電源行業(yè)技術(shù)積累，麥格米特為多領(lǐng)域提供高質(zhì)量、高性能、高可靠性、高性價(jià)比的一站式電源解決方案，同時(shí)具備以下優(yōu)勢(shì)：深耕電源領(lǐng)域，大功率（3-4KW以上）電源技術(shù)儲(chǔ)備豐富。AI服務(wù)器對(duì)電源產(chǎn)品最高功率具有一定要求，麥格米特在服務(wù)器電源模塊有著長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累，是具備業(yè)界領(lǐng)先的高功率高效率網(wǎng)50AH的IP65電池，用于5G戶外系統(tǒng)；服務(wù)器電源包括800-2200wCRPS系列產(chǎn)品。海外布局產(chǎn)能快速增長(zhǎng)，規(guī)避地緣風(fēng)險(xiǎn)。公司在印度和泰國(guó)建立海外工廠。泰國(guó)方面，租賃的場(chǎng)地及廠房已建設(shè)了部分產(chǎn)能，并已開始向海外客戶交付；自有廠房也已開始建設(shè)建成可實(shí)現(xiàn)20億人民幣年產(chǎn)值。業(yè)務(wù)目前已逐步從投入期走向收獲期，與愛(ài)立信、諾基亞、GE、飛利浦、魏德米勒、西門子、ABB、Cisco、Juniper、施耐德、EnerSys、特變電工、小米、長(zhǎng)虹、創(chuàng)維等國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)建立了合作，具有一定的市場(chǎng)地位及品牌聲譽(yù)。2024年，通過(guò)與某國(guó)際頭部公司合作以高姿態(tài)進(jìn)入AI服務(wù)器電源行業(yè)，麥格米特有望打開國(guó)內(nèi)外更大市場(chǎng)。資料來(lái)源：麥格米特2023年年報(bào)，中國(guó)商報(bào)網(wǎng)，麥格米特2024年半年報(bào)，天風(fēng)證券研究所圖：麥格米特介紹圖：麥格米特全球布局與國(guó)內(nèi)服務(wù)器電源廠商對(duì)比，麥格米特綜合優(yōu)勢(shì)明顯公司基本情況電源產(chǎn)品（大功率）海外產(chǎn)能客戶（是否有海外頭部客戶合作經(jīng)驗(yàn)）麥格米特的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)麥格米特2023年，公司電源產(chǎn)品銷售收入為21.22億元，占公司總收入的31.42%通信電源：有2kw/3kW/6kW的用于5G戶外系統(tǒng)。列產(chǎn)品公司在印度和泰國(guó)建立海外工廠地緣風(fēng)險(xiǎn)；持續(xù)合作經(jīng)驗(yàn)2023年，電源適配器收入16億元，占比56%；服務(wù)器電源收入8億元，占比28.5%已有包括800W-3200W全系列CRPS電源、1300W-4000W高功3500W分布式浸沒(méi)式液冷服務(wù)器電源以及30KW集中式浸沒(méi)式液冷服務(wù)器電源等核心產(chǎn)品在越南設(shè)立生產(chǎn)服務(wù)器電源主要為國(guó)內(nèi)客戶中國(guó)長(zhǎng)城4800W和3200W兩款高功率CRPS服務(wù)器電源，能量密度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，有著80plus鈦金能效-2023年，前五大客戶有浪潮、宏基股份、新華三信息技術(shù)有限公司等-奧海科技球第一2023年，CRPS服務(wù)器電源已形成系列化產(chǎn)品W)量產(chǎn)供貨；大功率服務(wù)器電源部分應(yīng)用于AI服務(wù)器在印度、印尼有制造基地，越南工廠建設(shè)中在手機(jī)充電器領(lǐng)域與國(guó)內(nèi)外知名客戶建立了長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系，主要客戶包括主流知名手機(jī)品牌商，涵蓋各大品牌的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)產(chǎn)品最高功率為2kw泰嘉股份主營(yíng)“鋸切+電源“雙業(yè)務(wù)。大功率電源業(yè)務(wù)包含服務(wù)器電源模塊產(chǎn)品，大功率電源業(yè)務(wù)尚處在產(chǎn)能爬坡期在手訂單有保障--相對(duì)其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手布局稍晚資料來(lái)源：麥格米特、歐陸通、中國(guó)長(zhǎng)城（長(zhǎng)城電源）、奧?？萍?、泰嘉股份年報(bào)及官網(wǎng)，CGT中國(guó)長(zhǎng)城，天風(fēng)證券研究所麥格米特與臺(tái)達(dá)、光寶相比均存在一定差距，但注重研發(fā)加速追趕圖：三家企業(yè)研發(fā)費(fèi)用占收入比重注：臺(tái)達(dá)研發(fā)費(fèi)用占收入比重在圖：三家企業(yè)研發(fā)費(fèi)用占收入比重注：臺(tái)達(dá)研發(fā)費(fèi)用占收入比重在6%-9%區(qū)間AI服務(wù)器電源領(lǐng)域，臺(tái)達(dá)領(lǐng)先市場(chǎng)，拿下多個(gè)英偉達(dá)大單開展深度合達(dá)大訂單，而麥格米特目前只拿到某國(guó)際頭部公司AI服務(wù)器電源供貨資格，尚未傳出批量電源產(chǎn)品收入，臺(tái)達(dá)與光寶均在百億人民幣級(jí)別，而麥格米特目前尚在20億人民幣體量。麥格米特研發(fā)費(fèi)用超收入的10%，有望縮小技術(shù)差距。2023年，麥格米特研發(fā)費(fèi)用占收入比重為11.4%,而臺(tái)達(dá)的研發(fā)投入為收入的6-9%，光寶則為5.公司基本情況電源產(chǎn)品（大功率）海外產(chǎn)能麥格米特2023年電源產(chǎn)品銷售收入為21.22億元，占公司總收入的31.42%。源和50AH的IP65電池，用于5G戶外服務(wù)器電源：800-2200wCRPS系列產(chǎn)印度和泰國(guó)建立海外-拿到