近日服务器电源板块逆市上涨,板块内也是有多只个股强势涨停,甚至有连续走出波高新高的,市场人气活跃,今天就跟大家详细梳理一下服务器电源行业的基本面逻辑。

一、AI 高速发展带来用电需求提升,AI 电源市场空间广阔

AI 快速发展带来电力需求增加,GPU 开启 AI 多任务处理的新纪元。在 AI 训练领域,GPU(图形处理器)相较于笔记本电脑中常见的 CPU(中央处理器)展现出了其独特的优势。可以将 CPU 视为专注于单一任务的处理器,而 GPU 则以其并行处理大量任务的能力脱颖而出。尽管 GPU 最初并非专为 AI 应用设计,但其与生俱来的多任务处理能力使其成为了 AI 大模型训练的黄金入场券。

算力比拼加速,能耗日益攀升。算力核心设备逐渐由传统的 CPU 向 GPU 转移,不仅带来了计算效率的提升,更使得复杂的数据处理和深度学习模型得以实现。然而,高性能往往伴随着高能耗,GPU 的能耗是 CPU 的 10 到 15 倍。大规模 AI 模型训练需要多张 GPU 持续工作,模型越大,耗电越多。随着对更快速计算的追求,GPU 的能耗急剧增加,对数据中心和服务器的能源需求造成了巨大压力。

AI 服务器电源三大架构各司其职以确保电力供应人工智能(AI)技术的飞速发展引发了对计算能力的巨大需求,AI 服务器电源的作用越发凸显。数据中心电源的架构主要分为保障电路 UPS、机架电源 AC/DC、芯片电源模组 DC/DC 三个层级,用以将电压从 1-3 万阿伏特降低至 0.5~1 伏特,进而使数据中心的电力成功从电网传输到加速器芯片。AI 服务器电源具有一些特殊性以满足 AI 服务器在处理大量数据和复杂计算任务时对电源的高要求。

全球服务器出货回暖,AI 服务器需求快速增长。受益于 AI 大模型快速发展,算力需求快速提升,而 AI 服务器作为算力承载的核心基础设施,其出货量有望快速增长。根据TrendForce 集邦咨询统计,2023 年 AI 服务器(包含搭载 GPU、FPGA、ASIC 等)出货量近120 万台,同比增长 38.4%,在整体服务器出货量中占比接近 9%,2022-2026 年 AI 服务器出货量 CAGR 将达 29%。

二、英伟达芯片放量拉动 AI 服务器电源需求增长

英伟达 GPU 已在市场占据主导地位,未来有望增长。目前不论美系还是中系云端服务业者(CSP),除了采购原有的英伟达的 A100 与 A800 外,2024 下半年需求也将陆续导入 H100与 H800,特别是新机种 H100 与 H800 平均销售单价约为 A100 与 A800 的 2~2.5 倍。英伟达旗下产品在 AI 服务器市场已拥有主导权的优势,据 TrendForce 集邦咨询研究,H100 本身的价差也依据买方采购规模,会产生近 5000 美元的差异。

未来,英伟达的 GPU 有望随着 ChatBOT 及 AI 运算风潮的发展持续渗透。2024 下半年,ChatBOT 及 AI 运算风潮将持续渗透至各种专业领域(如云端/电商服务、智能制造、金融保险、智慧医疗及智能驾驶辅助等)的开发市场,将带动每台搭配 4~8 张 GPU 的云端 AI 服务器以及每台搭载 2~4 张 GPU 的边缘 AI 服务器应用需求渐增,预估今年搭载 A100 及 H100 的 AI服务器出货量年增率逾 5 成。

英伟达 GPU 成为数据中心标配,AI 服务器新品 GB200 有望于 2025 年放量。据TechInsights 统计,英伟达 2023 年数据中心 GPU 出货量约为 376 万块,同比增长 42%,市场份额高达 98%,英伟达 GPU 几乎成为数据中心标配。英伟达于 24 年 3 月 18 日在 GTC 大会上发布新一代 AI 芯片 BlackwellGPU,基于该 GPU 组成的 GB200 性能达到了 H100 的 7 倍,同时显著降低成本和功耗。据 TrendForce 预测,GB200 将于 2024 年底以结构相对简单的NVL36 率先导入,而 NVL72 将以主推形式于 2025 年放量。在英伟达大力扩展 CSPs 客群的情况下,预估 2025 年 GB200 折算 NVL36 合计出货数量可望达 6 万柜,而 GB200 的 BlackwellGPU用量可望达 210-220 万颗。

英伟达放量驱动 AI 电源需求增长。英伟达芯片的额定功率及基于不同芯片搭建的服务器电源功率呈递增趋势。英伟达此前的芯片 A100 功率为 400W,B100 功率在 700W,和上代H100 完全一致;而本次发布的基于 Blackwell 架构的 B200GPU 功率首次达到了 1000W,超级芯片 GB200 功率最高达到 2700w。另外,此次英伟达发布的基于 GB200 芯片的 NVL72 架构功耗在 120KW 左右,考虑冗余后的总功率可达 198KW。

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