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【电池电路板厂分析】AI服务器中到底需要多少PCB？

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人气：1719发布日期：2023-04-27 10:51【大中小】

电池电路板厂小编旨在通过拆解服务器PCB构成的过程让读者了解一台服务器内部真实的情况，希望读者能够对服务器中所用PCB情况有更为直观的了解，从而把握未来升级过程中真正的价值所在。

AI服务器PCB价值量是普通服务器的价值量的5~6倍，随着AI大模型和应用的落地，市场对AI服务器的需求日益增加，市场扩容在即。以英伟达DGX A100为例，15321元单机价值量中7670元来自载板、7651元来自PCB板。

DGX A100外形类似于常见的家用主机，通过对部件构成进行深度分解，DGX A100大体上可以分为五个硬件板块：

①、风扇模组，从前部（Front）入手，首先看到的是风扇模组板块，DGX A100的风扇模组由8个风扇组成，这一搭配与传统服务器8U规格的基本一致；

②、硬盘，前部风扇模组板块的下方摆放了硬盘和前控制台板（控制与外接设备的信号传输），DGX A100配备了8个3.84TB的硬盘，合计内部存储30TB；

③、GPU板组（GPU Board Tray），后部（Rear）是整个AI服务器的关键组件组装区域，最核心的板块就是GPU板组，这也是AI服务器区别与普通服务器的关键，从DGX A100的架构来看，GPU板组主要包含GPU组件、模组板、NVSwitch三块，这三块都会涉及到不同类型的PCB产品；

④、CPU母板组（CPU Motherboard Tray），这一部分是所有服务器的核心部件（包括普通服务器和AI服务器），其中包含CPU母板、系统内存、网卡、PCIE Switch等部件，CPU母板、系统内存、网卡是主要涉及到PCB用量的部分；

⑤、电源模组，DGX A100后部的下方还配有6组电源，电源内部会涉及到厚铜PCB板的使用。

从功能性的角度，AI服务器的PCB价值量计算可以归纳为三个部分，其一是AI服务器最为核心的GPU板组，其二是所有服务器都必备的CPU母板组，最后是风扇、硬盘、电源板块等配件组。本文将基于这三大部分逐一分解。

从DGX A100看：顶级AI服务器单机PCB≈1.5万是怎么来的。以DGX A100为例，按功能性将PCB的分布分为三个部分，即GPU板组、CPU母板组和配件：①GPU板组，单机PCB面积达到0.624平方米，对应PCB单机价值量为12250元；②CPU母板组，对应PCB用量面积合计为0.662平方米，单机价值量约为2845元；③配件，对应PCB板用量面积约为0.188平方米，单价价值量合计约为226元。

综合来看，估测DGX A100整机PCB用量面积为1.474平方米，单机价值量为15321元，其中GPU板组、CPU母板组、配件的PCB价值量占比分别为80%、19%、1%；从板级的分类来看，载板级别单机价值量为7670元、占比达到50.1%，PCB板级单机价值量为7651元、占比为49.9%。

普通服务器vsA100：普通单机2425元，95%的价值增量贡献来自GPU板组。选取市面上较为先进的2U普通服务器华为2288H V6（双路服务器，PCIE 4.0）为普通服务器代表，通过拆解分析，估测普通服务器的PCB用量面积为0.630平方米，单机价值量为2425元。

对比普通服务器和以DGX A100为代表的AI服务器，AI服务器所用PCB单机价值量相对普通服务器提升532%，增量贡献主要来自算力需求（贡献增量的95%）和集中度提升（贡献增量的5%），其中载板级的单机价值量提升490%，PCB板级的单机价值量提升580%。

DGX A100和新款DGX H100对比：H100单机1.95万元，83%的价值增量贡献来自GPU板组。估测DGX H100服务器的PCB用量面积为1.428平方米，单机价值量为19520元，其中GPU板组单机价值量达到1.57万元、占比达到81%，CPU母板组单机价值量为3554元、占比为18%，其他配件单机价值量226元、占比为1%；从板级的分类来看，载板级别单机价值量为10140元、占比达到51.9%，PCB板级单机价值量为9380元、占比为48.1%。对比DGX A100和DGX H100，平台升级将使得PCB单机价值量提升27%，增量贡献83%来自GPU板组、17%来自CPU母板组，其中载板级的单机价值量提升32%，PCB板级的单机价值量提升23%。
三款服务器对比，PCB价值量到底如何提升

综上所述，AI服务器相对普通服务器的PCB单机价值量增幅为532%，其中载板级别增幅490%、PCB板级别增幅580%，PCB板级增幅较大的原因在于普通服务器的PCB的价值量低于载板级产品；再者，AI服务器升级过程中，载板级别增幅为32%、PCB板级别产品增幅为23%，可以想见AI服务器升级中与GPU相关度越高则增值幅度越大。

AI服务器PCB存在三种供应关系。
①GPU板组，均由GPU设计厂商全权设计，对应的PCB板的供应关系决定权也就由GPU设计厂决定。
②CPU板组，遵循既有的服务器厂商供应链关系，即CPU载板由CPU设计厂决定，CPU模板和整套系统所需的拓展卡板由终端客户决定，而其他带芯片的PCB板大部分的场景是客户向功能件厂商提出设计需求，然后由功能件厂商自行决定PCB的采购。
③配件，配件通常是客户直接购买模组厂成熟的产品，部分场景是客户会向配件模组厂商提出一定的设计需求，但不影响模组厂商对PCB采购的决定权。