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算力基础设施投资研究报告:CapEx换挡下的强结构主线——PCB、电源与光互联的价值重估

wang 2026-09-27 行业资讯
算力基础设施投资研究报告:CapEx换挡下的强结构主线——PCB、电源与光互联的价值重估

投资摘要

当前海外云厂商资本开支尚未进入收缩阶段,微软、Meta 等头部厂商仍维持全年资本开支增长指引,但算力硬件的增长逻辑已从GPU 数量扩张转向系统结构升级。AI 基础设施正由单机走向机柜、由单柜走向 POD,单柜功率密度、scale-up 计算域规模与网络带宽同步提升,推动 PCB、电源、光互联三大环节的单机柜价值量与资本开支占比持续抬升。

即便未来CapEx 同比增速受高基数影响回落,三大环节仍可依靠单位价值量提升和结构占比扩张获得独立成长斜率,是当前算力板块最具确定性的结构性投资主线。建议重点关注具备高端产能、技术壁垒与客户认证优势的头部厂商。

一、核心逻辑:代际升级重构算力基础设施价值分配

(一)NVIDIA 机柜架构代际演进,驱动内部价值结构重塑

从GB300 到 Vera Rubin 再到展望中的 Rubin Ultra,NVIDIA AI 机柜在 GPU 数量不变的前提下,通过带宽、功率与计算域规模的升级持续重构内部价值分配:

1.GB300 NVL72:单柜集成72 颗 Blackwell Ultra GPU,NVLink 总带宽 130TB/s,机柜最高功耗约 142kW,首次实现全液冷机柜级架构。

2.Vera Rubin NVL72:保持72 颗 GPU 配置,第六代 NVLink 将单 GPU 双向带宽提升至 3.6TB/s,单柜总带宽翻倍至 260TB/s;引入 PCB 中板、机架级储能(较上代提升 6 倍)与更高效率的电力散热设计,单柜元件数量超 130 万颗。

3.Rubin Ultra NVL576:将scale-up 计算域从单柜 72 颗 GPU 扩展至 8 柜 576 颗 GPU,跨柜连接同时采用铜与直接光连接,带动交换芯片、PCB 背板、光模块、电源系统全链条价值扩容。

(二)CapEx 总量有韧性,结构升级是核心增量

海外云厂商资本开支仍具备总量韧性:微软预计FY2027 资本开支继续同比增长,Meta 将 2026 年资本开支指引收窄至 1300 亿 - 1450 亿美元。但增长的核心已从 “服务器数量增加” 转向 “单柜价值量提升”,PCB、电源、光互联在 AI 基础设施中的价值占比持续上行,成为独立于 CapEx 总量的强 α 环节。

二、PCB:升格为机架级互联骨架,量价齐升开启长周期

(一)角色升维:从芯片承载板到系统级互联核心

AI 算力竞争正由 “单芯片算力” 转向 “全系统互联带宽”,PCB 不再只是承载平台,而是同时承担高速互联、供电、散热与结构集成的系统级组件,技术要求向高频高速、高阶 HDI、高多层和高精度方向升级:

1.层数:传统服务器PCB 约 10 层,GB300 时代提升至 20 层以上,Rubin Ultra 计划采用 78 层 M9 级正交背板。

2.范围:连接功能从板卡向托盘、机架延伸,Midplane、CPX 板、高速网卡配套板等新增板种持续导入,原本由线缆承担的功能加速 “板化”。

(二)价值跃升:材料+ 工艺 + 品类共振,单柜价值量增长 233%

据第三方测算,VR200 NVL72 单机柜 PCB 价值量约 11.67 万美元,较 GB300 的 3.51 万美元增长约 233%,增量来自三重升级:

1.层数与材料升级:计算板从22 层升至 26 层,交换板从 24 层升至 32 层;CCL 材料从 M7/M8 向 M9 演进,铜箔向 HVLP4/5 升级。

2.新增板种扩容:Midplane、CPX 板、ConnectX/BlueField 配套板等新品类贡献增量价值。

3.工艺难度提升:mSAP 工艺将线宽 / 线距缩减至 15-25μm,PTFE 混压、CoWoP 等前沿技术持续导入,加工复杂度与单板 ASP 同步提升。

(三)景气验证:高端产能偏紧,头部厂商业绩持续兑现

2026 年 8 月台股 PCB 产业链数据验证行业高景气:板厂、覆铜板、钻针环节核心厂商营收同比均实现高速增长,且环比持续提升,呈现 “同比高位、环比续升” 的双升格局。

1.板厂:金像电8 月营收同比 + 76.39%,健鼎同比 + 65.48%,双双单月破百亿新台币。

2.覆铜板:台光电同比+ 129.85%,台燿同比 + 132.48%,M9 等高端材料量价齐升。

3.钻针:尖點同比+ 97.75%,高端镀膜钻针需求随 PCB 层数、材料硬度提升而爆发。

行业“产能为王” 逻辑持续强化,头部厂商纷纷加码扩产,高端 PCB 供需偏紧格局有望延续至 2027 年,具备材料配方、精细线路与量产良率优势的厂商将持续享受工艺溢价与份额集中红利。

三、电源:电力约束叠加架构升级,800VDC 打开价值空间

(一)电力约束成为算力部署Beta,效率提升创造 Alpha

美国能源部数据显示,2023 年美国数据中心用电量占比 4.4%,预计 2028 年将提升至 6.7%-12%;未来十年北美夏季峰值负荷将增加 224GW,数据中心是主要增量来源。电力接入速度正成为算力部署的核心约束,相同电力预算下提升供电效率,等同于增加可用算力。

(二)800VDC 架构:重构配电链路,提升功率输送能力

NVIDIA 正推动 AI 数据中心从传统 415/480VAC 配电向 800VDC 演进,核心优势在于:

1.相同导体规格下,功率输送能力提升85%,铜需求减少 45%;

2.端到端供电效率最高提升5%,支持 100kW 至 1MW 以上机柜;

3.减少转换环节,将部分电源设备移出机柜,为计算与散热释放空间。

800VDC 并非远期方案,现有数据中心可先部署兼容 MGX 的 800VDC 电源柜实现过渡,新建园区则逐步采用列级电源中心,过渡型产品有望率先释放需求。

(三)产业链全环节升级,价值量持续扩容

功率密度提升推动电源产业链从器件到园区级全面升级,价值增量覆盖:

1.器件端:SiC/GaN 功率半导体、高压电容、母线、连接器需求扩容;

2.机柜端:电源柜、DC/DC 模块、机架级储能、液冷母排价值量提升;

3.园区端:储能系统、配电设备、能量管理软件需求增长。

Vera Rubin 已将机架级储能提升至上代的 6 倍,通过电容缓冲瞬时功率波动;随着 MW 级机柜普及,电源系统从 “满足平均功率” 转向 “兼顾稳态与动态功率”,电容、储能与控制环节的价值占比将持续提升。

四、光互联:双扩张共振,光连接向计算域内部渗透

(一)scale-up 与 scale-out 双轮驱动,数据搬运增速快于 GPU

AI 网络分为两层:scale-up 通过 NVLink 实现计算域内 GPU 高速互联,scale-out 通过以太网 / InfiniBand 实现跨计算域连接。GPU 性能提升、计算域扩大与模型结构复杂化(MoE、长上下文),推动数据搬运需求增速显著快于 GPU 数量增长,网络与光互联成为 CapEx 中占比提升最明确的方向之一。

(二)“柜内铜、柜间光”,光互联渗透边界持续拓展

短距离连接中,铜缆具备低成本、低时延优势,因此柜内、板内连接仍以PCB 与铜缆为主;当计算域跨越多个机柜后,传输距离与带宽要求提升,光连接开始从 scale-out 向 scale-up 域内部渗透:

1.Vera Rubin 单柜内仍以铜缆为主,背部 NVLink 线缆匣包含约 5000 根铜缆;

2.Rubin Ultra NVL576 跨 8 柜连接将同时采用铜与直接光连接,光模块、光引擎、硅光器件需求新增扩容。

当前1.6T 可插拔光模块已进入放量阶段,CPO/NPO 技术持续演进,光互联沿着 “更高速率、更近芯片” 的方向持续升级,带动全产业链价值量提升。

(三)测试设备国产替代加速,进入业绩兑现期

光模块速率从800G 向 1.6T 升级后,测试带宽、精度与自动化要求同步提高,测试设备价值量随光模块产能共同增长。国产厂商已实现关键突破:联讯仪器面向 1.6T 光模块的 65GHz 采样示波器、120GBaud 时钟恢复单元等产品已量产供货,2026 年上半年营收同比增长 209%,归母净利润同比增长 903%,验证国产测试设备进入业绩兑现期。

五、重点投资标的

1. 机柜集成

工业富联:AI 机柜核心集成商,直接受益于机柜化架构升级与单柜价值量提升。

2. PCB 产业链

(1)高端板厂:胜宏科技、方正科技、生益科技、鹏鼎控股、深南电路、沪电股份;

(2)上游材料:联瑞新材、南亚新材、中钨高新、海亮股份;

(3)配套耗材:鼎泰高科、欧科亿。

3. 光互联产业链

(1)光模块:中际旭创、新易盛、光迅科技;

(2)光器件:天孚通信、源杰科技、云南锗业;

(3)精密制造:东山精密;

(4)测试设备:联讯仪器、华盛昌。

4. 电源与电容

(1)电源模块:麦格米特、欧陆通、阳光电源;

(2)电容与材料:江海股份、东阳光、火炬电子、风华高科、三环集团;

(3)配电设备:四方股份、天岳先进。

5. 液冷散热

英维克、海鸥股份、飞龙股份、大元泵业、冰轮环境。

六、风险提示

1.海外云厂商CapEx 投入不及预期:若AI 模型商业化回报不及预期,下游客户可能放缓资本开支,影响配套环节订单兑现。

2.Rubin 系列量产部署不及预期:芯片、封装、供电等环节协同难度高,若产品验证或良率爬坡滞后,将影响产业链拉货节奏。

3.高端PCB 产能与材料供应风险:高多层PCB 对良率、认证要求高,若关键材料供应或产能释放不及预期,将制约业绩弹性;扩产集中落地也可能引发供需反转。

4.800VDC 等新型架构落地不及预期:新型供电架构仍需完成标准兼容与客户验证,若商业化进度滞后,电源环节需求释放将推迟。

5.贸易摩擦与出口管制风险:海外头部客户认证周期长,贸易环境变化可能影响厂商客户拓展与订单交付。

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