智通財經APP獲悉,中信證券發佈研報稱,AI浪潮下服務器電源市場有望迅速擴容,同時功率密度提升對電壓調節模塊的拓撲結構、材料特性、冗餘設計等提出更高的要求,相關電源模塊產品有望迎來量價齊升的局面。看好AC/DC環節國產品牌滲透率提升的確定性,以及技術升級驅動下DC/DC電源芯片的國產替代。
中信證券主要觀點如下:
AI浪潮下用電缺口擴大,數據中心電力及功率密度需求提升。
美國能源信息署(EIA)預測,到2030年人工智能可能佔全球電力需求的3%至4%,同時隨着AI技術的進一步發展和持續迭代,2030年數據中心的電力需求將較2023年增加150%以上,對電力供應造成一定壓力,其中美國數據中心每年將消耗約88TWh的電力。
從用能特徵上來看,數據中心在空間上高度集中,發電和電網容量限制嚴重,同時電力消耗集中於服務器和冷卻系統。在AI快速發展的趨勢下,數據中心的單機櫃功耗提升趨勢明顯,Vertiv預計2029年AI機架峯值功率密度將達到1MW,平均密度達到350~500KW(目前爲20~30KW),從而帶動單位耗電量的大幅提升。
AI電源升級迭代,高功率、高效率是未來趨勢。
AI電源架構分爲三級,包括不間斷電源(UPS)、AC/DC、DC/DC三個環節,其中DC/DC轉換包含總線轉換及VRM(voltage regulator module)兩個部分。
1)冗餘設計:以英偉達(NVIDIA)DGX H100服務器爲例,其採用8U機架安裝,輸入電壓爲200-240V交流電,最大功耗達到10.2千瓦,採用N+2電源冗餘架構,正常運行需要配置6個IEC C20接口的開關電源。
2)高功率密度及轉換效率:替換SiC、GaN材料或改進拓撲結構可以有效提升功率密度及轉換效率。一般而言,充電樁及普通服務器電源的功率密度基本在50w/立方英寸內,而AI服務器電源的功率密度或升級到100w/立方英寸。
需求端:AI帶動電源業務量價齊升,市場空間快速增長。
在AI的驅動下,除了算力增長帶來的用電量增長外,功率密度提升帶來單位價值量增加也有望顯著打開電源廠商的增長空間。單位價值量上,
1)AC/DC環節,根據英偉達官網的DGX服務器相關信息,推測5.5KW電源的單位價值量爲1.5~2.5元/W之間(3KW電源的單價在0.8~1.0元/W)。預測英偉達B卡出貨後,服務器電源不斷升級迭代,2025/2026年AC/DC環節市場空間分別爲230/412億元,相比較2023年的37億元,三年有望實現十倍增長。
2)DC/DC環節,從容量上來看,2024/2025年分別爲3.3GW/5GW;考慮到GPU功率提升帶來的價值量增長,預測2023年N鏈DC/DC環節市場空間約爲11億元,2025/2026增長爲63/84億元。
供給側:整體臺達電份額領先,麥米切入N鏈AC/DC環節。
服務器電源AC/DC模塊的市場以臺系廠商爲主導,結合臺達電收入及對N鏈市場空間預測,臺達電AC/DC份額或超過50%。DC/DC主要以嵌入式模組爲主。
整體來看,看好1)麥格米特在N鏈份額的確定性,長遠中高端產品有望保持在10%以上。2)國內外服務器電源芯片需求擴張下,龍頭公司的DC/DC環節的國產替代加速進行。
投資策略:
AI浪潮下服務器電源市場有望迅速擴容,相關模塊產品有望迎來量價齊升的局面。看好AC/DC國產品牌的滲透率提升,以及技術升級驅動下遠期DC/DC電源模塊的發展。
風險因素:AI核心技術發展不及預期風險;英偉達B卡出貨量不及預期;歐美企業AI支出不及預期風險;電源產品升級迭代不及預期的風險;國產替代不急預期的風險;大宗原材料價格大幅上漲風險;行業競爭持續加劇風險等。