谁在阻碍 AI 狂飙?拆解万亿级算力背后的铜与布-夜雨聆风

谁在阻碍 AI 狂飙?拆解万亿级算力背后的铜与布

于让尘博士在近期访谈中提到：过去三四年，AI 算力增长了 300 倍，而光互连仅增长 30 倍，这 10 倍的差距被称为 “通信墙”。

在算力狂飙的时代，这堵墙使得 AI 算力配套设施成了整个体系的木桶短板。

在高端 GPU 的高昂造价下，配套设施的短板效应就显得尤为致命。单张英伟达 H100 / H200 芯片采购成本约 3 万美金，一台标准 8 卡 AI 服务器仅 GPU 硬件价值大约 24 万美金，整机含主板、高速 PCB、光模块、互联芯片、供电散热等全套配置，价值大约 30 万美金。如果配套设施性能不佳，导致 GPU 降频、丢包，那么整个机柜将无法释放目标算力，造成大额资产闲置与经济损失。

所以，AWS、谷歌等云厂商现在唯恐低端配套拖累 GPU，争相在加大投入。这也是当前AI配套设施产业链高景气的核心支撑。

在上周的文章里，我们讨论了配套设施中负责光电转换的神经末梢——光模块，今天继续来拆解光互连必需的物理载体——印制电路板 (PCB)。本篇将聚焦于 PCB 制造最上游的材料革命。

1. PCB 是什么？

电子产业的基础逻辑其实很简单：把电阻、电容、电感、二极管、三极管这类基础电子元件，按需进行积木式组合；再搭配各类集成芯片，就能搭建出手机、电脑、相机等电子产品。无论最终产品形态如何，这些电子积木与芯片都要搭建整合在同一块底板上，这块承载所有器件的底板就是 PCB。

2. PCB 到底有多少层？

PCB 制造是高科技中的精密工业。成品看似是一张板，实际上它是由多片覆铜板与半固化片交替叠放、通过高温高压压合而成的立体结构。覆铜板负责提供支撑和导电线路，半固化片负责填充空隙与绝缘。每层之间通过导通孔互联。层数越多，PCB 信号吞吐能力越强，对技术的要求也就越高。

覆铜板有供电、接地、传输信号等功能，早年对算力的要求适中，这些功能可以通过布线在有限层面内实现，PCB 层数通常在 4 到 12 层。

在算力需求爆发的 AI 时代，当 GPU 开始承担万亿级的并行计算任务，信号在传输中极易发生“串扰”。为了解决这一难题，PCB必须进化成一座摩天大楼，将信号层、电源层、接地层分开，各行其道，才能容纳GPU密集的引脚和极其复杂的高速信号。PCB 的层数也被推向了 20 到 50 层甚至更高。

冷知识，覆铜板是一片精密的电子夹心饼干，以浸过树脂的玻璃纤维布为芯层，上下双面贴合铜箔高压制而成。我们说的PCB层数是按照内部独立导电铜层的数量计的，一张覆铜板上有两张铜箔，算作两层。

3. 主要材料的进化史

虽然摩天大楼可以越盖越高，但 PCB 可不是越厚越好。为保障高速信号传输品质，同时还要兼顾配服务器机箱的物理尺寸限制与散热结构设计，在层数不断增加的情况下，PCB 整体厚度通常仍维持在 0.2mm～6.0mm。这就促使制造商在每层材料的性能与工艺上做到极致优化。

1) 铜箔

铜箔是电信号传输的物理通道。电信号在铜箔上传导时会产生趋肤效应：即信号频率越高，越趋向于在铜箔表层传输，此时铜箔表面的峰谷起伏，会直接影响电信号的传输质量。

因此，铜箔表面粗糙度 (Rz) 成为衡量其信号传输性能的核心指标之一：表面越粗糙，电流传输遇到的阻碍就越多，信号损耗也就越严重；而铜箔技术迭代的本质，就是从粗糙表面向类镜面质感的极限演进。

AI 与 6G 带来的海量数据吞吐，迫使信号传输损耗必须降至极限。行业将铜箔按照表面粗糙度划分为不同技术代际，而极低轮廓铜箔(HVLP)凭借其极低表面粗糙度、极小信号传输损耗，成为当前的主流。HVLP4 已跃升为 800G/1.6T AI 服务器的主流标配，而 HVLP5 已在小批量试产——这种向更平滑、更低损耗的代际更替势不可挡。

来源：三井金属

目前，全球 HVLP4+ 级别铜箔产能主要集中在日本三井金属、古河电工等海外头部厂商手中，相关产能已被英伟达、台光电子等全球大客户提前锁定，国内下游厂商采购缺口十分突出。现阶段国内厂商在高端 HVLP4+ 铜箔的商业交付份额仍然偏低。随着国内头部企业在工艺、良率层面实现技术突破，2026–2027 年将成为国产高端铜箔实现从 0 到 1 规模化突破的关键窗口期。

以下几家公司已在公告中提及HVLP5 代铜箔相关进展：

铜冠铜箔：HVLP1-4 代铜箔已向客户批量供货，HVLP5 铜箔已突破关键性能指标。
德福科技：HVLP1-3 系列已实现批量供货， HVLP4 在部分客户实现小规模放量，HVLP5 代产品亦已完成样品认证，正稳步推进客户导入。
隆扬电子：公司积极拓展新材料布局，重点推进电子铜箔材料业务，主打产品HVLP5铜箔处于客户验证阶段。

2) 电子布

电子布由电子级玻璃纤维纱织造而成，是覆铜板与印制电路板的核心骨架材料，主要承担力学支撑与介电性能优化作用，其功能类似钢筋混凝土结构中的钢筋。

结合趋肤效应特性，当信号频率升高时，电流仅在铜箔表层传导，此时电磁场能量大部分集中于铜箔与电子布 / 树脂的界面区域。因此在高频高速应用场景中，电子布的介电常数（Dk）与介电损耗（Df）成为决定信号传输质量的关键因素。

介电常数（Dk）越低，越能让信号传输更快、相位更一致，有效避免因阻抗不匹配产生的信号反射。
介电损耗（Df）越低，则可确保信号传输距离更远、稳定性更强，减少因能量转化为热量导致的信息丢失。

在此背景下，电子布正在向低Dk和Df方向升级，目前进化到第三代：

一代布 (E-glass)：传统消费电子的存量材料，国产化率高，但已完全无法满足 AI 高频传输需求。
二代布 (低介电)：凭借稳定的介电性能，成为400G–800G 时代的主流选择，匹配GB200 等高性能机型。
三代布 (石英布)：以高纯石英纤维为原料，实现Dk与Df的极致压缩，主要用于 1.6T以上光模块、顶级 AI 服务器等极限高频场景。目前处于起步阶段，随着下一代超高速设备的大规模部署，将成为关键增量材料。

来源：华金证券

全球高端电子布市场基本由海外巨头把控，低介电玻纤布主要被日本日东纺、旭化成垄断；石英布则由日本信越、美国 AGY 形成寡头格局，高端产能与核心技术壁垒较高。

在国内市场，国产替代进程正在稳步推进。宏和科技、中国巨石、中材科技等厂商正依托规模效应与超细纱工艺，加速抢占中高端织造市场，此外，菲利华凭借6N级高纯石英拉丝技术，打破了原材料端的垄断，其超薄石英布已进入关键认证期。随着未来 2-3 年国产石英布产能放量与核心客户认证的实质性突破，国内厂商在 1.6T 超高速互联领域的竞争地位将显著提升。

3) 树脂

如果说电子布是钢筋，树脂就是水泥。电子树脂是覆铜板中唯一具有可设计性的材料，通过不同的化学配比，厂商能够精准调节介电性能、耐热性与尺寸稳定性，以适配 AI 算力对超高频环境的严苛要求。

随着算力从 400G 向 1.6T 演进，传统环氧树脂因其高极性导致的信号损耗过大，已逐渐成为性能瓶颈。目前的材料体系正加速向较少极性基团的结构转型：

高性能主流方案（中高端算力）：以聚苯醚树脂(PPE/PPO)、双马来酰亚胺树脂(BMI) 为代表。它们通过高苯环密度与刚性分子链，实现了高耐热性与优秀电性能的平衡，是当前 AI 服务器主板的基石。
极致性能方向（1.6T+ 极限算力）：碳氢树脂 (PCH) 与聚四氟乙烯 (PTFE)

是目前在高频高速场景介电性能表现较为优异的材料。

1) PCH 树脂分子链中 C-H 的极性小，拥有非常优异的介电性能，是高频高速板材场景的理想材料。

2) PTFE 树脂是成熟的高频高速基材，介电性能优异，一定条件下其 Df 可低至 0.0001，是超高频率的毫米波段电路基材的极少数选择之一。

高频高速树脂的主要国内玩家：

东材科技：国内高端电子树脂的头部厂商，BMI 树脂产能 3700 吨/年，产能规模位居全球前列，国内市占率超 95%，在全球范围内是少数能量产的企业之一。M9 级碳氢树脂介电损耗 Df 低至 0.0005@10GHz，处于行业领先水平，目前供应于英伟达 GB300 供应链。2026 年眉山基地投产后，碳氢树脂总产能将达 3500 吨/年，深度绑定生益科技、华正新材，是国产 AI 服务器高频高速 PCB 的核心树脂供应商。
圣泉集团：国内电子级 PPO 树脂的领军企业，市占率超 70%，属于全球少数具备规模化量产能力的企业之一。PPO 树脂介电损耗 Df 为 0.0018-0.0025@10GHz，碳氢树脂 Df＜0.0008，适配 20-50 层以上 AI 服务器高频高速 PCB。现有 PPO 产能 1300 吨/年，2026 年将扩至 3300-3800 吨/年，通过英伟达 GB200、华为认证，深度绑定生益科技等头部覆铜板厂商。

至此，我们已经拆解完支撑 AI 算力帝国的底钢筋水泥，所有的材料准备就绪后，接下来就是从覆铜板到PCB的制造环节。

在覆铜板的制作中，如何通过配方让铜箔、树脂与电子布天衣无缝地结合？在PCB的制造中，又如何在50层以上的“摩天大楼”里实现微米级的精准对位与钻孔？

这些隐藏在工艺背后的硬核细节，将决定一块顶级PCB的最终性能。在接下来的分享中，我们将继续深入制造环节，拆解覆铜板与PCB整板厂的工艺壁垒，看中国厂商如何在这一轮AI浪潮中，从材料跟随走向制造引领。