通信行业深度报告：电力-AI的尽头

历史收益率曲线50%40%30%20%10%历史收益率曲线50%40%30%20%10% 3%6%行业数据相关报告的核心基础设施，其出货量的增长与算力需求的提升密切相关。根据平，服务器电源的冗余配置在保障了整体供电的安全性的同时，提升了显著进展，但与英伟达等国际巨头相比，仍存在一定差距。芯片性能上的差距将会导致实际应用场景中产生一系列连锁反应，电量需求更高是其中之一。与此同时，国内集优化技术相较海外仍存在较大差距，从而入入请务必阅读正文后的声明及说明 5 5 7 7 7 9 132.1.AI服务器电源架构 2.2.AI服务器电源多方面性能改善 2.3.开关性能、IC封装、电路设计和集成等技术可显著提高功率密度 2.4.AI服务器电 22 223.2.大陆AI服务器电源厂商持续追赶，市场份额有望突破 22 23 32 35 35 35 394.4.芯片国产化替代后AI服务器电源需求随之增长 39 40 42 42 47 54 54 54 5 6 6 7 8 8 9 9 请务必阅读正文后的声明及说明3 5 请务必阅读正文后的声明及说明 请务必阅读正文后的声明及说明SSI电源：新型服务器电源规范，标服务器。图1：ATX主板及电源结构标准EPS规范(EntryPowersupplySpeci使用，不用于冗余方式。EPS12V(VersTPS规范(ThinPowersupplysMPS规范(MidrangePowersupplyspecDPS规范（DistributedPowerSupplyspec请务必阅读正文后的声明及说明服务的高效运作，尤其是在面对密集的数据请求时。它们通常在数据中心、的稳定性，服务器电源采用了高品质的材料制造，并且多数情况下采用易于双电源冗余配置，这样可以最大限度地减少因单一电源故障而导致的服务中在损失。的中介，主要负责电能的整流和变压。整流是指将电），升高或降低。针对特定应用场景，电源可能会集成额外请务必阅读正文后的声明及说明著增加，市场占比达到6%，国内AI领域的发展正在推动AI服务器行业的增长。1.2.2.算力需求快速提升，AI服务器出货量有望实现大幅增长图4：NVIDIA数据中心业务营收0202020212022请务必阅读正文后的声明及说明图5：NVIDIA数据中心营收占比数据中心营收占比（%）2020202120222图6：2022-2026年全球AI服务器出货量预估250023690量呈现上升趋势。据XYZ-Research公布的数据显国内市场总规模超过420亿元，同比增长约20%。预计到2025年，AI服务器市场请务必阅读正文后的声明及说明图7：中国AI服务器出货量（万台）020212022数据来源：XYZ-Research，东0202120222025E数据来源：XYZ-Research，东伟达的A100GPU功耗为300W-400W左右，而更高级的H100GPU功耗则更硬盘：硬盘驱动器（HDD）和固态硬盘（SSD计算任务或同时服务多个用户时，各个硬件散热系统中的风扇需要不断转动来带走热量，其功率一般等，具体取决于风扇的数量和尺寸。液冷散热系统虽然中心的芯片、服务器和机架配置越来越密集，这种高密集系统来确保设备能在安全的温度范围内运行，以请务必阅读正文后的声明及说明10图9：服务器能耗结构供配电能耗IT设备能耗图10：NVIDIA不同芯片功率对比0A100H100H200B100B200GB2于不同芯片所构建服务器，可以发现服务器所需电源功率伴随更新升级持续增长，今年GTC发布的基于GB200芯片的NVL72架构所需功率相较上DGXA100服务器的功率：DGXA100服务器的额定功率为8个单元，每DGXH100/H200服务器的功率：DGX数据中心的电力消耗正以前所未有的速度增长。数字化转型和云一步推动了这一趋势。元宇宙、增强现实和虚拟现实等行业趋势请务必阅读正文后的声明及说明12水平的双重提升。在能耗方面，AI服务器的功率较普通服务器高出6-8倍，电源需工作负载增加了近两倍，但年度电力消耗量却保持在大约平。这种稳定主要得益于数据中心在能源使用效率上的持续提升。由于AI技术与变化，数据中心的能源需求开始显著增长。高盛集团研究部门预测，到2030年，图14：AI数据中心新增AI服务器所带来的新增能耗0202220232024E2025E2026E训练和推理所需的计算资源和能源消耗达到了心的建设带来了巨大的电力需求，这种需求扩大供电规模的速度。据咨询机构TiriasResearc请务必阅读正文后的声明及说明13图15：不同大模型单次训练耗电量数据来源：Artifcial图17：高盛有关数据中心的能源需求预测器需求占比较多，将其应用于电子商务、电子邮件等领域，运营商用于通讯网络、请务必阅读正文后的声明及说明14图18：AI服务器行业产业链务器中，电源在整体系统中的价值占比约为3%。尽管电源在服务器中的占比相对较小，但其重要性不可忽视。电源不仅负责为服务器提供稳定的电力供着系统的可靠性、能效和整体性能。在AI服务器出货量增长的背景下，AI服务器比不高，但其对服务器架构的稳定性和效率的影响却是显而易见的，未表2：服务器核心部件器特意设计来应对更为繁重和复杂的数据处理任务。AI服务器价值占比更高的性能对整个计算机系统的运行效率具有显著外部存储设备指的是那些附加到服务器上的存储解决由于服务器内部装备了更多高功率和高热量的电子组请务必阅读正文后的声明及说明15伏特等低电压。在整个转换过程中，数据中心的电源架构主要涉及三个层），变器时为电池充电。逆变器将来自整流器（或电池）的直流电转换功率转换技术，可以实现高效的能量转换，交流高电压，而输出则为3.3V、5V、12V等直流低压PSU：负责将电网提供的交流电（AC）转换为服务器电子组件所需的直流电降低散热需求，从而确保服务器在高负载运行时依然保持稳定。闭或限制电源供应器，防止硬件损坏；过热保护（OTP）会在内部温度过高时自动关闭电源供应器，防止过热；过压保护（OV时关闭或限制电源供应器，保护硬件免受过高电压的损请务必阅读正文后的声明及说明16控和调节服务器电源的供应与消耗，实现高效的电源管输入电压范围可以涵盖85V-264V的交流电压，频率方面能兼容50Hz和）：磁辐射也控制在很低的水平。使用AC-DC模块的电子设备能够稳定运行会受到外界干扰而出现误动作，同时也不会因为自身电磁辐射干用，并且在设计上遵循了众多绿色环保理念和标准，减少对环境的负面影响，件，用于将一种直流电压转换为另一种适合使用的直流电压。近移动设备、服务器和其他高性能电子系统中，对高效率、小体积决方案的需求尤为突出模块化设计技术的进步，比如先进的封装化控制技术的应用也提高了电源模块的可靠性和可维护性，并有请务必阅读正文后的声明及说明17应用中，即便前端供电设备的输出电压存在一定波动，或者在不同供电环境下，它都能稳定工作，确保为后端负载持续稳定地输出合适的电压。多种输出电压可选：提供了丰富的输出电压选项，涵盖了常这意味着在将输入直流电压转换为目标输出电压少了发热，不仅节省了能源，还降低了对散热系小型化与高功率密度设计：具备紧凑的外形尺寸，却能实现较高的功率输出，图20：服务器电源三层架构数据来源：芝能科技公众号，东北证券2.2.AI服务器电源多方面性能改善由于对于计算能力的需求不断提升，服务器电源需要在有限空间内提供更多功率，高功率密度&高转换率可以有效满足AI服务器在处理大量数据和执行复杂计算任列超级计算机为例，DGX-1配备了8个TeslaP100GPU，每个GPU拥有21.2请务必阅读正文后的声明及说明18达到100W/立方英寸，远超普通服务器电源的50W/立方英寸。AI服务器电源需要达到97.5%-98%的高效率，相比于传统服务器电源的96%效率，图21：AI服务器电源功率密度发展趋趋势2.3.开关性能、IC封装、电路设计和集成等技术可显著提高功率密度电路设计创新以及系统集成、优化磁性元件、系统级优化提高开关电源的工作频率是提升功率密度的关键方法之一请务必阅读正文后的声明及说明19特点，而压电变压器则利用压电陶瓷材料的特性2.4.AI服务器电源发展趋势：N+1或N+N冗余外的备用电源模块。这种设计允许在其中一个电源模仍能正常运行，而不会对服务或性能产生显著影间内，电源效率达到最高水平，分别在24请务必阅读正文后的声明及说明20/56图22：ORV33KW服务器电源的效率测试（2020）数据来源：Delta.,ORV3Powers图23：冗余电源布局示意图请务必阅读正文后的声明及说明21/56模块插槽和一个电源管理控制器。根据华硕电脑和光宝的资料，一个数据图24：NVL72电源架构请务必阅读正文后的声明及说明22/56中国大陆企业中，仅有麦格米特和欧陆通跻身榜单。服务器电源市场，并逐步加快布局。随着技术的不断升级和市场需求的扩大表3：AI服务器电源玩家对比AC/DC2.5kw/4kwPSU,30kwpowershelf领域具有明显的竞争力，有望在未来快速提升市场份额。台湾厂商由于较早入多元供应商的需求，因此本土厂商如欧陆通、麦格米特等有望在AI市场中实现突破。此外，中国大陆电源行业的市场化程度较高，呈现完全竞场格局，这为中国大陆厂商提供了进一步发展和扩张的机会。随着技术的不请务必阅读正文后的声明及说明23/56图25：全球电源市场格局图26：台达电子发展历程请务必阅读正文后的声明及说明24/561）电源管理类产品：笔记本电脑电源供应器、1）开关电源：公司在电源管理解决方案的领域拥有丰富的经验，提供各式包风扇转速控制功能：可以根据电源内部温度以及负载情况自动调节风扇转在适宜的温度范围内稳定工作，延长电源使用寿命。图27：台达开关电源产品源包括DC-DC模块和AC-DC模块具备标准化的规格与接口，方便集成到各类电子设备和系统当中，无论是大型工业控制系统，还是小型的消费电AC-DC方面，台达推出符合第三代开放式机柜标准（ORV3）的机架式电请务必阅读正文后的声明及说明25/56图28：台达标准化模块电源（DC-DC转换器&AC-DC模块）外接式电源：公司作为移动电源的全球性供应商，针对笔记本电脑、便携式电子装置及其它外接式电源的应用提供可靠、精巧、高效能的电源供应器。运用环保的设计概念，与全球各个知名品牌合作，每年生产超过八千万个笔记本电脑电源供应器。公司MPBG（MobilePowerBusinessGroup）针对笔记本电脑、通信和其它外部电源的应用提供了全面性的电源管理解决方案，每年生产超过2亿颗产品，约45%的全球市场占有率。图29：台达外接式电源稳定性高：采用先进电路设计和优质电子元件，转换效率高：部分产品满载运行效率高达90%以上请务必阅读正文后的声明及说明26/56保护程序，延长设备使用寿命，减少维修成本。图30：台达工业电源方案，利用物联网技术实现设备的远程监控和管理。凭借卓越的品质和创新能力，台达公司连续13年入选道琼斯可持续发展指数（DJS导体器件和磁件沿第一方向堆叠而成，采用焊接技术计包括磁芯和绕组，绕组移设于磁芯内，通过焊接信号并向外输出，提升了信号的传输可靠性和速度仅提高了模块的整体性能，还扩展了设备的使用寿命。电源模在IoT迅速发展的背景下，各种设备的互联互通需要强大的电力等优势，在工业自动化、智能设备领域获得请务必阅读正文后的声明及说明27/56益于出色散热与电路设计，能在恶劣工况全程“满上，竞品接口单一、线缆适配度低，布线时义电源解决方案的标准。组合方式多样，充分满足不同客自动化等领域的独特需求。这种"积木式"设计不仅简化了配置过程，还能确保在复杂应用环境中保持稳定的性能。氮化镓技术的引入，势主要体现在高效能转换、优化的散热设计、以及出色的电磁兼容性（EMC）电感及功率半导体器件等，这些元器件具有低等效串联电阻、高磁导率、低损耗、卓越开关性能和高耐压能力等特点，相互协同保障电源高性能。制冷却结合的散热体系，低功率运行时自然对流散热，高功率、全流程电子化、系统化、数字化管理且可追溯，确保产品品质。欧洲和美洲等地区，这种全球化布局使得台达能够更好地服务于不同市场的客户，请务必阅读正文后的声明及说明28/56从254.85亿元增长至333.93亿元，CAGR为6.99%。公司近年经营业绩呈现增长趋图31：台达2020-2024Q3营收及yoy04102.272826.052020202120222023图32：台达2020-2024Q3归母净利润及yoy0280.51267.96254.852020202120222023请务必阅读正文后的声明及说明29/56展。产品广泛应用于通讯、工业自动化、智能家居、医疗、办公、产业领域，以光电半导体与电源管理为核心，拓展至影像产品、电图33：光宝科技发展历程高可靠性以及模块化设计的多元扩展性。这些特点使得光宝科技的用于各类型服务器与交换机，并能够快速构建及满足不同应用场域宝科技推出了多款适用于AI服务器的高功率电源模块，包括5.5kW电源模块和供高功率密度的电源解决方案，助力客户加速新世代此外，光宝科技还计划推出两款液冷方案，以满足数据中心高阶运算的散热需求：水对水（Liquid-to-Liquid）in-rowCDU6请务必阅读正文后的声明及说明30/56图34：光宝服务器电源液冷技术：AI服务器需求的增长，公司推出的液冷重要优势，积极抢食AI散热商机。方案解决了传统气冷高电源转换效率表现，满足新一代数据中心的应用需求。通过优化电路设计、务器电源领域将呈现“四高”趋势：高瓦特数、高耗能、高密度、高转换效率。智能电源管理技术：Orv3产品平台配间更小，让所有处理器能更紧密地结合。2024年前三季度，公司实现营业收入988.3图35：光宝2020-2024Q3营收及yoy请务必阅读正文后的声明及说明31/560——2020202120222023图36：光宝2020-2024Q3归母净利润及yoy0yoyyoy20202021202220232024Q3请务必阅读正文后的声明及说明32/56维度上取得显著进展，尽管与台资巨头台达合作经验）国麦公司在电源产拿到某国际头部资格产品销售收入为2kw/3kW/6kW的IP65电品领域经过多企米年积累，持续源供货资格，但业特为爱立信、诺知名企业提供产品和研发及欧陆通全系列CRPS电源、浸没式液冷服务器电源式液冷服务器电源等核越设生基服务器电源主潮信息、星网想、海康威视等中国长城公司从事的主要源国内市占率第最大的塔式服务列服务器电源出大客户有浪宏基股份、新华三信息技术有台资企业台达电子2023年合并营业891.5亿人民币电源及零组件收的机架式电源，能源效力转换：多款输出功率印欧AC-DC-1CSPAI服务器电源的最大供应商，拿下英伟达GB200服务器电源订单；液冷等请务必阅读正文后的声明及说明33/56其他方面也有合作光宝科技NT$1483亿（329端及物联网部门务器电源占比为个位数33KW/powershelf（机正开发8KW及更高功率密度和转换效率的电源解决方案哥在大功率服务器电源领域，国内厂商麦格米特、欧陆通、中国长城竞争力，其布局日益完善，性能也丝毫不输台资企业台现了出色的技术实力和市场布局。公司拥有丰富的电源业务品类，包括通信电源、模块化设计与高功率密度：麦格米特最新推出的适用于N供应商之一。麦格米特作为英伟达指定的40余家数据中心部件提供商之一，参与了Blackwell欧陆通在数据中心电源业务方面成绩斐然，已实现800W以下、800—2000W、器电源、1300W-3600W钛金CRPS服务器电源、3300W-5500W钛金和超钛金务器电源产品设计紧凑，具有高效能、低能耗、散热好等优请务必阅读正文后的声明及说明34/56CRPS800、长城GWCR-1200D等产品，在市场上具有一定相比之下，台达和光宝虽然在电源市场占据重要地位，通、中国长城凭借自身的优势，在大功率服务器电源表5：国内台资主要公司大功率服务器电源产品参数对比国资企业麦格米特列90~cA40~A列90~180~c欧陆通列U1A-D2000-JcU1A-D1600-Jc中国长城台资企业台达电子DC-DC模块电源40~e)光宝科技33KW/powershelf数据来源：麦格米特、欧陆通、中国长城、台达、光宝官网，东北证券请务必阅读正文后的声明及说明35/56和修改先进计算及半导体制造设备物项的管控规则》和《实体清单的），次大规模限制措施，以进一步削弱中国生产可用于下一代先进武器系和先进计算的先进节点半导体的能力。过去一段时间，美国政府不断），推动芯片制造“回流”美国本土。该法案禁止获得AMD、英特尔的多款GPU和AI芯片产品已不能再出口到中国，得到这些最尖端的芯片，绝不能让中国芯片技术赶超美国。三星）的5nm和3nm相比仍有差距，但中芯国际的7nm工艺已经在实验性生产中取得了进展。7nm制程的芯片制造要求极高的精度和复杂的程上的研发步伐，7nm进入试产阶段，有望逐步缩小与国际上的突破。龙芯中科即将推出基于7nm工艺的3b6600cpu，预计2025年下半年请务必阅读正文后的声明及说明36/56昇腾芯片是华为公司发布的两款AI处理器(NPU)，昇腾910（用于训练）和昇腾请务必阅读正文后的声明及说明37/56成了寒武纪在处理器架构领域的一系列创新性技术，处理非稀疏同时兼容INT4和INT16运算，理论峰是第二代产品思元270算力的2倍。凭借寒武纪最新智能芯片架构请务必阅读正文后的声明及说明38/56请务必阅读正文后的声明及说明39/56显，其设计的芯片架构如ARM架构、英特尔的x86架构等在全球广泛应用。国电能，更多的芯片意味着更大的电能消耗。而且，随着芯片数的数据交互、散热等方面也会带来额外的功耗。这就使得整个得极为庞大，不仅要求电源能够提供更高的功率，以满足芯片运对电源的稳定性提出了更高的要求。因为一旦电源出现波动或芯片的正常运行，进而导致计算任务出错或中断。国内芯片目能上的差距，使得在追求相同性能表现时，国内芯片需要消耗须配备更大功率且更稳定的电源来满足计算需求。因此我们认智能调度方式确保了在高性能计算场景下，硬件的功耗能够被请务必阅读正文后的声明及说明40在功耗和性能方面与海外芯片仍存在一定差距，在芯片国产替代大），整体机架功率：除了GPU外，还需要考虑CPU及其他组件的功耗，DGX表6：服务器电源需求DGXA100DGXH100NVL72请务必阅读正文后的声明及说明4166我们预测：AI服务器电源仍然是电源组件市场的关键增长部分，而英伟达在AI服表7：NV各系列产品出货量预测（万张）图42：NV各系列出货量预测（万张）02024请务必阅读正文后的声明及说明42源适配器、服务器电源等，其产品广泛应用于办公电子、机顶盒、网络通信、安防品已处于国内领军水平，比肩国际高端水平，是市场上少数能够实现高功率服务器了ISO9001:2015质量管理体系证书及QC080000:2017有害物质过程管理体系、ANSI/ESDS20.20：2014NRCS、美国UL、美国FCC、欧盟GS、欧盟不断建立健全企业研发、生产和管理制度，持续打造一体两翼三地立足深圳、辐射全国、放眼全球为企业发展战略，致力于将企业建球领先的电源行业知名品牌。公司以客户需求为导向，致力于为客计和能够实现独立多路输出而互不影响的特点，满足了全球电网电脚部分略微凸出且做了可拆卸设计，方便更换不同规格的插脚以满货需求，同时机身外壳磨砂抗指纹，边角过渡圆润，拿在手上的大采用经典长方体造型设计，输入端电源线可拆卸，采用梅花插口，功率密度。产品包括服务器电源、存储器电源、单体电源、冗余电源、冗余模块、机等领域。欧陆通公司提供了多样化的服务器电源解决方案，覆盖了功率的服务器电源，以及为网络安全、通信和数据中心特别设计的电请务必阅读正文后的声明及说明43浸没式液冷服务器电源及机架式电源（PowerShelf）解决方缘计算服务器、人工智能服务器、存储器、交换机、于富士康、浪潮信息、华勤、联想、中兴、新华三等众多知名服务器外建立起了销售队伍，积极推进导入海外客户，包括北美头部云厂商基础为其产品的市场推广和销售提供了有力保障。此外，欧陆通还与意作，共同开发数字电源应用的联合实验室，探索服务器电源和新能源图43：欧陆通产品示意图提高产品安全性与稳定性，延长产品寿命，为用户提供了安全高效耐久的通板作为核心组件在工业自动化、监控系统、网络设备等领域提供稳定的电源请务必阅读正文后的声明及说明44图44：欧陆通通讯电源开关电源等产品。这些高性能工控电源产品被广泛部署在各种工业控括工业自动化设备、机器人、医疗设备、通信基站和安防监控系统等提供可靠耐用的电力支持。其中200V/1A可调直流稳压源产品输入电压为200-请务必阅读正文后的声明及说明45图45：欧陆通工控电源产品控制电路，可控制储能单元的充电电流适当增大以快速完能根据充电电流大小调整充电电流的增大速度，最终避性，延长数字电源的寿命，并有效降低数字有效提高了电源的转换效率，降低了电源的功了电源的体积，可满足电源小型化需求，使产品在性能和尺寸上更具竞争力，适应市场对小型化、高效能电源的需求.和滤波电路的协同工作，当检测控制电路检测到隔离高于输出端的电压时，开关电路导通；当检测控制电输入端的电压低于输出端的电压时，开关电路断开，的抗干扰能力，而且避免了开关电源并机插拔过程中强了产品在复杂电磁环境下的稳定性和可靠性.专业性和技术能力较强的研发队伍。欧陆通大专及以下人数占比较高，占总数的69.04%，本科及研究生以上学历人数不断增加，学历请务必阅读正文后的声明及说明46图46：欧陆通历年研发费用0230.19202120222023营收方面：2020-2023年，公司营收持续保持增长，由2020年的20.83亿增长至2023年的产品出货占比在提升，即数据中心中的高功率服务器电源产图47：2020-2024Q1-3欧陆通营收（亿元）50210请务必阅读正文后的声明及说明47图49：2020-2024Q1-3欧陆通三费5%4%3%2%1%0%4.13%显示电源，是电气自动化领域硬件和软件研发、生产、销售与服务的-站式解决方项，这无疑彰显了其在技术创新方面的卓越成果。公司拥有行业源&轨道交通、智能装备、智能家电电控、精密连接六大板块。麦米电气致力于人立志成为全球-流的电气自动化领域产品及方案提供者。表处广泛分布于北美、欧洲、东亚、南亚、东南亚以及中亚地区。公电源以及光储充新能源领域将会迎来更为广阔的成长空间，并且会持麦格米特的显示电源产品拥有电力电子技术以及数字化电源控制技术等多项核心技术。在电气规格方面，麦格米特的显示电源产低泄漏电流等特点。此外，该电源的输出电压调整率在额定电流下请务必阅读正文后的声明及说明48图50：麦格米特显示器电源性化定制和体积薄等特点。其致力为LED显示屏行业提供标准化和定图51：麦格米特LED电源3LCD显示控制方式。它提供了多种电流控制方式，包括软算法加硬件的组合。设计有宽电压输入，符合全球各地区请务必阅读正文后的声明及说明49并且采用先进的电源变换技术，具有较高的转换效率，有助于降低还标配三防漆，带端子防护盖，适应重粉尘、图52：麦格米特LED电源点，现被广泛应用在众多储能客户产品上。麦格米特最新研发的户外电用户可及时获得最新的功能和性能优化，提升产品的使用体验和适应性，增速实现高增，且陆续开始在便携储能、家储及工商储能领域实现批量供应。在海外市场，麦格米特加大了投入，与多家国际大客洲、美国、东南亚等多地设立分支机构和销售团队，其光储充产顺利。麦格米特将光储充业务主要涵盖了光伏发电、储能系统以及请务必阅读正文后的声明及说明50环节，致力于为客户提供一站式的光储充解决方案，实图53：