PCB行业专题报告：AI催化交换机配套升级PCB行业有望受益_35页_4mb

AI催化交换机配套升级，PCB行业有望受益

核心内容概述

随着AI和云计算的快速发展，数据中心网络架构正经历迭代升级，推动交换机需求增长。AI对网络的高吞吐和低时延要求促使传统三层架构向叶脊（Spine-Leaf）架构转变，同时InfiniBand和以太网RoCE协议成为AI后端网络的主要解决方案。其中，InfiniBand交换机因低延迟、高扩展性而率先起量，预计2023-2028年CAGR为24%，而以太网交换机凭借开放生态有望增长更多，预计CAGR为14%。AI服务器集群扩张进一步带动交换机需求提升，未来5年全球数据中心交换机市场将接近800亿美元。800Gbps将逐步成为主流速率，推动交换机市场新一轮增长。

主要观点

• AI驱动网络架构升级：传统三层架构因带宽浪费、故障域大、时延较长等问题，已难以满足AI和云计算需求。叶脊网络架构因其扁平化、低延迟、高扩展性成为首选。
• InfiniBand与以太网RoCE的协同增长：InfiniBand在AI训练场景中表现优异，但以太网因其生态优势，未来在推理等场景中将更具竞争力。预计2025年800Gbps将超越400Gbps成为主流。
• 交换机PCB产业链受益：PCB在交换机中占比约7%，随着交换机向高频高速发展，对材料、工艺提出了更高要求。预计2024年交换机PCB市场规模将达6.90亿美元，2024-2028年CAGR为10.10%。
• 国产替代加速：国内PCB和覆铜板头部厂商有望受益于交换机需求增长及国产替代趋势，如沪电股份、深南电路、生益科技等。
• AI服务器市场增长：全球人工智能服务器市场预计从2022年的195亿美元增长至2026年的347亿美元，五年CAGR达17.3%。中国AI服务器市场同样呈现快速增长趋势。

关键信息

1. 数据中心网络架构升级

• 叶脊架构优势：扁平化拓扑结构、低延迟、高扩展性，支持大规模集群。
• 流量变化：东西向流量占比已达71.5%，成为数据中心主导流量。
• 交换机需求增长：全球数据中心交换机市场收入在2023年同比增长13.6%，占以太网交换机市场的41.5%。

2. AI网络协议发展

• InfiniBand：端到端延迟低（150-200ns），适用于高吞吐、低时延场景，但成本较高且缺乏开放生态。
• 以太网RoCEv2：性能逐渐提升，未来有望在推理场景中占据更大份额，性价比更高。
• 超以太网联盟（UEC）：由AMD、Arista等组成，旨在优化以太网标准，支持AI、HPC等高性能计算需求。

3. 交换机PCB市场前景

• PCB成本占比：交换机中PCB占总成本约7%，其性能直接影响交换机的稳定性与可靠性。
• 高频高速需求：随着交换机速率从100G、400G向800G演进，PCB材料等级要求从Ultra Low Loss提升至Super Ultra Low Loss，层数增加至32层以上。
• PCB价值提升：速率提升将推动PCB单位价值量增长，高端PCB制造对技术要求更高。

4. 国内厂商动态

• 华为：发布CloudEngine16800-X系列，支持800G端口，实现90%高吞吐网络级负载均衡。
• 新华三：推出全球首款800GCPO硅光交换机S9827系列，融合液冷散热和智能无损技术。
• 锐捷网络：市占率从2019年的8.64%提升至2023年Q1的24.20%，未来有望进一步增长。

5. 投资建议

• PCB厂商：建议关注沪电股份、深南电路、方正科技、生益电子等。
• 覆铜板厂商：生益科技、南亚新材、华正新材等有望受益于国产替代趋势。
• 市场预测：2024年交换机PCB市场规模预计为6.90亿美元，2024-2028年CAGR为10.10%。

风险提示

• AI应用落地不及预期
• AI相关政策风险
• 行业竞争加剧
• 原物料供应及价格波动
• 技术研发不及预期
• 贸易争端等

表格摘要

表1: 重点公司投资评级

表2: InfiniBand和RoCEv2对比

表3: 大模型训练算力当量

表4: 北美四大云厂商CAPEX支出持续投入AI领域

表5: 英伟达GPU升级对配套硬件提出更高要求

表6: 国内交换机品牌厂商积极布局数据中心800G交换机

表7: 国外交换机品牌厂商稳步推进数据中心800G交换机

表8: 交换机传输速率增加对PGB板材等级提出更高要求

表9: 数据中心用交换机带动PCB市场增量

结论

AI和云计算的快速发展正推动数据中心网络架构向叶脊结构演进，带动交换机需求增长。InfiniBand和以太网RoCE在AI网络中各具优势，未来有望协同增长。随着交换机向高频高速发展，PCB行业将受益于材料和工艺升级，市场规模预计持续扩大。国内厂商如华为、新华三、锐捷网络等在800G交换机领域积极布局，推动国内PCB市场增长。整体来看，PCB行业在AI催化下具备良好的增长前景。