AI硬件(主要指AI服务器、光模块、高速互联设备等)的生产涉及极其复杂的产业链,从上游的材料、芯片设计制造,到中游的零部件加工、模组组装,再到下游的整机组装与测试。
AI硬件生产主要涉及以下六大核心环节及其相关工艺和个股:
1. 智算芯片与半导体制造环节
这是AI硬件的“大脑”,技术壁垒最高,涉及先进制程制造、先进封装等复杂工艺。
核心工艺:
芯片设计:GPU/ASIC架构设计。
晶圆制造:先进制程(如7nm、5nm、4nm)光刻、刻蚀、薄膜沉积。
先进封装:CoWoS、2.5D/3D封装、HBM(高带宽内存)堆叠、TSV(硅通孔)技术。
相关个股:
国产算力芯片:寒武纪(思元系列加速卡)、海光信息(DCU协处理器、CPU)、壁仞科技、天数智芯、摩尔线程。
制造/封测:中芯国际、华虹半导体、长电科技(文档未直接列出封测龙头,但提及先进封装需求)、通富微电(文档未直接提及,但属行业常识,此处仅列文档提及的中芯国际、华虹半导体)。
IP/接口芯片:澜起科技(内存接口芯片)、聚辰股份。
2. PCB(印制电路板)与覆铜板环节
AI服务器主板需要高多层、高密度互连(HDI)、低损耗材料,以支持高速信号传输。
核心工艺:
高层数压合:20-30层以上甚至更高层数的精密压合。
HDI制作:任意层互连、微盲孔激光钻孔。
特殊工艺:背钻(Back-drilling)以减少信号反射、阻抗控制、低损耗材料(M7/M8/M9等级)应用。
相关个股:
PCB龙头:沪电股份(AI服务器PCB全球领先,深度绑定英伟达/华为)、深南电路、胜宏科技、广合科技(服务器PCB龙头)、生益电子、景旺电子、鹏鼎控股。
覆铜板(CCL):生益科技(M7/M8级高速覆铜板)、建滔积层板。
PCB设备:芯碁微装(直写光刻设备,用于高端PCB制造)、东威科技(文档未提及,但属产业链,此处仅列芯碁微装)。
3. 光模块与光通信环节
负责AI集群内部及集群间的高速数据互联,速率从800G向1.6T演进。
核心工艺:
光芯片制造:激光器芯片(EML/VCSEL)、探测器芯片制造。
封装工艺:COB(Chip on Board)、硅光耦合、LPO(线性驱动可插拔光学)、CPO(共封装光学)。
精密组装:光器件耦合、透镜对准。
相关个股:
光模块龙头:中际旭创(全球龙头,800G/1.6T领先)、新易盛、天孚通信(光器件/引擎)、华工科技、光迅科技。
光芯片/电芯片:源杰科技(光芯片)、长芯博创、优迅股份(光通信电芯片,全球10Gbps以下市占率第二)、仕佳光子(文档未提及,仅列优迅股份、源杰科技)。
光纤光缆:永鼎股份、中天科技(文档提及光纤需求扩张)。
4. 高速连接与铜互联环节
在机柜内部短距离传输中,高速铜缆(DAC/ACC)因低功耗、低成本优势成为重要补充。
核心工艺:
高速铜缆制造:差分对线束加工、屏蔽处理。
连接器精密制造:高速I/O连接器、背板连接器、光/电混合连接器。
阻抗控制与信号完整性测试。
相关个股:
连接器/铜缆:瑞可达(高速铜缆连接器400G/800G小批量交付)、兆龙互连(铜连接)、立讯精密(高速互联、整机代工)、中航光电、神宇股份(文档未提及,仅列瑞可达、兆龙互连、立讯精密)。
5. 散热与液冷环节
AI芯片功耗激增(如Blackwell系列高达1000W+),风冷逼近极限,液冷成为必选。
核心工艺:
冷板制造:微通道加工、真空钎焊、泄漏测试。
浸没式液冷:冷却液配方、密封结构设计。
散热模组组装:导热界面材料(TIM)应用、风扇/泵集成。
相关个股:
液冷龙头:英维克(全链条液冷解决方案)、申菱环境、高澜股份、曙光数创(浸没式液冷)、同飞股份、飞荣达、中石科技、思泉新材。
散热部件:双鸿、奇鋐科技(文档提及台股,A股对应飞荣达等)。
6. 服务器整机与IDC基础设施环节
将上述部件集成为服务器集群,并提供电力、空间支持。
核心工艺:
整机组装测试:SMT贴片、系统集成、老化测试、Burn-in测试。
电源管理:高功率电源模块(PSU)、HVDC(高压直流)供电。
IDC建设:机房装修、配电系统、柴发系统。
相关个股:
服务器/ODM:工业富联(全球服务器ODM龙头,AI服务器占比高)、浪潮信息、中科曙光、华勤技术、紫光股份、中兴通讯、神州数码。
电源:欧陆通(高功率服务器电源)、麦格米特、中恒电气、科华数据、阳光电源。
IDC/算力租赁:数据港、光环新网、万国数据、润泽科技、首都在线、青云科技、宏景科技、协创数据。表3表8
总结:AI硬件核心环节与代表个股一览表
算力芯片GPU/ASIC设计、先进封装寒武纪、海光信息、中芯国际
PCB/覆铜板高多层板、HDI、背钻、M7/M8材料沪电股份、深南电路、胜宏科技、生益科技
光模块/光通信800G/1.6T模块、硅光、LPO、光芯片中际旭创、新易盛、天孚通信、源杰科技、优迅股份
高速连接高速铜缆(DAC)、连接器立讯精密、瑞可达、兆龙互连
散热/液冷冷板、浸没式液冷、导热材料英维克、申菱环境、曙光数创、飞荣达
服务器/电源整机组装、高功率电源工业富联、浪潮信息、欧陆通、麦格米特
IDC/算力租赁数据中心运营、算力调度数据港、润泽科技、光环新网
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$寒武纪(SH688256)$ $中际旭创(SZ300308)$ $润泽科技(SZ300442)$

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