基础化工行业AI系列：高密度机柜发展互连、液冷、光通信与电源升级共振柜级基础设施价值重估

图表索引图1：AI/ML趋势下柜架构化 7图2：AI云数中心互连层次构 7图3：数据中心机内服务器间互连方案示意图机架层面） 8图4：安费诺官网速背板连器产品传输速率达224G 8图5：中航光电得224G高铜缆技术优秀供应称号 8图6：热设计功率（TDP）呈升趋势 9图7：数据中心能消耗拆分 9图8：空气和水之的导热性热容量对比 9图9：风冷和液冷用的功率围 9图10：液方案分类 10图11：不液冷技术方对比 10图12：直到芯片的液冷（DTLC）示意图 11图13：浸式液冷示意图 11图14：高数据中心光块主要趋势 12图15：光共封演变示图 14图16：CPO的三形式 14图17：英达不同品scale-up和scale-out带宽度需求对比 15图18：2025-2035年CPO市空间预测 15图19：CPO互连案实物图 16图20：光和可插拔外激器示意图 17图21：CPO互连案示意图 17图22：FAU使用保光纤和模光纤的示意图 17图23：CPO内部构及用于输入的保偏光纤和于光输出非保偏光纤的混合装模块 18图24：外激光源（ELS）过保偏光纤连接光擎示意图 18图25：Ranovus公的NPO模块可选择内置或置光源 19图26：NPO的光有内置和置的选项 19图27：NPO仅外光源需要到保偏光纤 19图28：数中心供电架示图 21图29：跨增长的发电量 22图30：TDP功耗加75%，能提升50倍 22图31：英达800VHVDC电源架构 22图32：英达展望未来据心架构演变图 23图33：前GPU主流供电方案 24图34：未板载电源解方的发展趋势 24图35：中电路二三次电对应产品 25图36：静机架滑轨的装骤 27图37：动机架滑轨的装骤 27图38：川科技专利申总达到3782项 28图39：海尔公司产品要产工艺流程图 28图40：1U19英寸服务器机导轨 29图41：导局部放大 29图42：2024-2026Q1全服器市场规模 30图43：2025年服务滑轨市规模应用结构 30图44：服器滑轨定制化 30图45：服务器滑轨市场规模测 31图46：川湖科技股份有限公发展历程 31图47：川湖科技股份有限公股价走势 32图48：2021-2026Q1公营收入（单位：亿TWD） 32图49：2021-2026Q1公净润（单位：亿TWD） 32图50：2021-2026Q1公毛率 33图51：2021-2026Q1公净率 33图52：川营业收入结构 33表1：集成光学器的互连选对比 13本文旨在梳理AI架构升级发展下的部分关键投资机会。一、高速互连与液冷革命，AI算力架构升级，驱动数据中心连接器的技术范式变革数据中心连接方案：“高速+液冷+电源+光纤”MetaPrecedenceResearch年2585.6Statista10%224G高速连接器快速应用，800G速率或加速有源AOC\AEC（一）数据中心连接方案：四大链路支撑，高容量、高速率和低延迟架构突出互连重要性10%ITPCBPCBPCB3-5%10%。MARVELL（AIGPUAIAIAI1000AI图1：AI/ML趋势机柜构变化 图2：AI云据中互连次结构英伟达官网、广发证券发展研究中心 MARVELL公司官网、广发证券发展研究中心AI/MLI/O（二）传输趋势：高速率+高容量+低延迟，高速连接器和铜缆需求向上1.（20Gbps以5G10Gbps发展到了112GbpsI/O10Gbps112Gbps（年2021112GPaladin112Gbps研制成功；莫仕ImpilseOD112Gbps；泰科WhishperAbsolute112Gbps图3：数据中心机柜内服务器之间互连方案示意图（机架层面）英伟达官网、广发证券发展研究中心224G224G的传3NVIDIAGTC2025228224G官方公众号，20241031日，224G“112G”2024年度科学技术高速铜缆技术优秀供应商称号。图4：安费诺官网高速背板连接器产品传输速率可达224G

图5：中航光电获得224G高速铜缆技术优秀供应商称号安费诺通信解决方案官网、广发证券发展研究中心 广东省连接器协会官方公众号、广发证券发展研究中心224GAI/MLMolexBuildingtheNext-GenDataCenterwith224Gbps-PAM4TechnologiesConnectortips2024年6Howdo224GconnectorssupportAI/MLtraininginhyperscaledatacenters?224GOSFP（）、QSFP-DD（四通道小型QSFP（ASIC（三）散热趋势：高规模高密度驱动液冷需求，一体化解决方案是趋势StrategicCleanTechnology，数据（2025），701050%图6：热设功率（TDP）呈上趋势 图7：数据心能消耗分SchneiderElectric《FiveReasonstoAdoptLiquidCooling》、广发证券发展研究中心

StrategicCleanTechnology、广发证券发展研究中心SchneiderElectric《LiquidCoolingTechnologiesforDataCentersandEdgeApplications23324320253AIAI10015%AIXPU图8：空气水之的导性和容量对比 图9：风冷液冷用的率范围SchneiderElectric《LiquidCoolingTechnologiesforDataCentersandEdgeApplications》、广发证券发展研究中心

VERTIV、广发证券发展研究中心当前液冷数据中心市场以冷板式为主（综合考虑性能与成本），浸没式整体散热性能优于冷板式，可适配更高（PUE）20253（图10：冷方分类 图11：同液技术案对比SchneiderElectric《LiquidCoolingTechnologiesforDataCentersandEdgeApplications》、广发证券发展研究中心

《数据中心液冷散热技术及应用》（严劲等，中兴通讯技术，2024）、广发证券发展研究中心图12：接到片的体冷（DTLC）示意图 图13：没式冷示图STULZ公司官网、广发证券发展究中心 STULZ公司官网、广发证券发展究中心二、光电共封或成为下一步方案，CPO/NPO使用ELS必要性催生保偏光纤需求AIDeeptech202664AI510被认为NPO（）再进一步。和共封装光CPO（ASIC）（xPU）FibermartFSCPOCPONPOCPO预计将逐步成为AISemiAnalysisGTC2025CPOCPO2026GTC2026CPO路线图。CPO/NPO使用外部光源（ELS）CPO/接收CPO的唯一（ELS）CPOCPONPOCPOCPO的高可TitaniaBendPANDAPMFiber已开始发货。（一）CPO：光电共封有望成为下一步解决方案，有望成为未来十年扩展网络带宽增长的主要驱动力光电共封有望成为通信速率进一步增加和机架系统互连的解决方案。根据IDTechEx发布的研究报告《Co-PackagedOptics2025-2035TechnologiesMarketandForecasts04ps飙升至2.6bs4个0s或32个80s800Gbps方案。根据LightCounting202412AOCs,DACsLinearDrivePluggableandCo-PackagedOpticsReportGPU36-72500-100031000GPU（CPO）4-8图14：高端数据中心光模块的主要趋势IDTechEx发布的研究报告《Co-PackagedOptics2025-2035:Technologies,Market,andForecasts》、广发证券发展研究中心连接方式 优点 缺点表1连接方式 优点 缺点NPOCPO

Macom和NVIDIA于2022年首次提出了线性驱动可插拔光学（LPO）。其核心理念是从模块中去除数字处理单元（如数字信号处理器（DSP）和CDR持了当今云网络中广泛使用的模块化外形。去除数字信号处理（DSP）可使每个模块的功耗降低约30%–50%，同时降低信号处理延迟，功耗和成本显著降低。近封装光学，介于传统可插拔光模块和CPO学发动机和xPU芯片（如GPU、输出单元或切换芯片）并排放置于同一高性能PCB或有机基板上，通过极短、高速的电路径直接连接。GPU与光学引擎之间的距离通常控制在几厘米以内，信道损耗可控制在13dB以下，从而显著提升信号完整性和带宽利用率。+扰显著减少，实现高带宽传输，典型系统支持800G及以上速度，提供更高的信号完整性。+优越的热设计：光引擎和xPU在GPU核心的高热环境下，有效避免波长漂移和性能波动。+维护简便且可更换性高：光引擎模块独立封装。如果光学元件失效，可以单独更换，无需更换整个GPU复杂性和成本，提高了系统的可维护性。核心理念是将光学引擎与交换芯片（ASIC）或计算功率芯片（xPU）连接主板的可插拔光模块，将电信号传输路径从几厘米缩短到毫米级，从而显著降低信号衰减、功耗和延迟。+短，可以实现更低的延迟。+统的能效。+高带宽：光电共封装技术支持高速光通信，可以提供更大的数据传输带宽。许多超大型和云数据中心预计在未来几年将采用100G的服务器端口速度。这些更高的服务器速度可以由2芯或8芯并行光收发器来实现40G、100G、200G和400G通道速率。而包括800G在内的这些技术的不断研发与应用，同样扩大了CPO的应用面。+装技术可以实现更紧凑的尺寸，有利于在高密度集成电路中的应用。+更大的灵活性和可扩展性。

由于数字信号处理器的移除，LPO缺乏传统解决方案中的均衡和纠错能力，导致系统误差率相对较高，且支持的传输距离更短。为解决这一问题，链路设计、位误控制和信号完整性需要持续优化。-有限集成：虽然NPO相比传统方案显著提升了集成度，但互连仍需基板布线，导致整体集成密度低于CPO实现最小化传输路径。-带宽密度和功耗优化空间有限：在更高传输速率场景（如1.6T/3.2T）中，损耗和功耗仍会增加，因此需要进一步改进材料、布线和接口标准以提升能效。-块显著降低，但在超大规模互连中，NPO链路仍需平衡信号延迟和模块间的均匀性，以确保系统级同步性能。-理、机械稳定性和封装良率要求极高，制造成本高于传统光模块解决方案。-维护性有限：由于光引擎与ASIC的紧密集成，光学元件故障需要更换整个封装，增加维护复杂度。-行业生态系统仍有待成熟：CPO需要新的光电子封装标准、测试系统和自动化制造工艺，目前仍处于工业化的早期阶段。NADDOD公司、Broadcom公司和易天光通信公司官网，IDTechEx2024年10月文章《TransformingInterconnectsinAISystems:Co-PackagedOpticsRole》、广发证券发展研究中心CPOBroadcomSemiAnalysis20261Co-PackagedOpticsCPOBookScalingwithLightfortheNextWaveofInterconnect（Co-Packaged是将（例如应用特定集成电路，ASIC）放置在同一个封装内，以实现高速光通信和高性能电子处理的紧密集成。XPUASIC约15-30LRSerDes（）15-30XPUASICDSPSerDesDSP50%。NADDOD公司官网，根据包装深度，CPOA型（2.5D）ASIC10B（2.5D芯片封装（CPO的最高集成形式。图15：电共演变意图 图16：CPO三种式Broadcom官网、广发证券发展究中心 NADDOD公司官网、广发证券发展研究中心CPOscale-upFS20265AIDataCenterInterconnectArchitecture:Scale-UpScale-Out,andScale-AcrosswithOpticalTechnologies2025GTC首款用于scale-outCPO2026GTC大会上宣布CPO2028scale-upCPO203050CPOSemiAnalysis20261月发布的文章《Co-PackagedOptics(CPO)Book–ScalingwithLightfortheNextWaveofInterconnect》，预计未来scale-upscale-outBlackwellNVLink900GByte/s（7,200Gbit/s）outnetwork（GB300NVL72CX-8NIC）GPU100GByte/s（800Gbit/s）9倍。随scale-up规模的扩大以及scale-up速度的提升，scale-upCPOTAM（TotalAddressableMarket）已经远远超过了scaleout。CPOTAM很可能以scale-upscale-out图17：英伟达不同产品scale-up和scale-out频带宽度需求对比SemiAnalysis20261Co-PackagedOpticsCPO)BookScalingwithLightfortheNextWaveofInterconnect》、广发证券发展研究中心CPOLightCounting202412月版《AOCs,DACsLinearDrivePluggableandCo-PackagedOpticsReportCPO2028-20291.6T及更高20293.2TCPO1,0001024GPU行大小的扩CPOGPU83.2TNVLink16,3843.2TCPO端口（3.2T等效光模块GPU1,500CPO端口。但这一计算结果不包括扩展网络和前端网络中的InfiniBandIDTechExCo-PackagedOptics2025-2035TechnologiesMarket,andForecasts》20351220252035AI20%图18：2025-2035年CPO市场空间预测IDTechEx发布的研究报告《Co-PackagedOptics2025-2035:Technologies,Market,andForecasts》、广发证券发展研究中心（二）CPO/NPO的保偏光纤：互连方案包含从外部激光源传输功率的保偏光纤，FAU用于光纤耦合CPOFAUDeployingRobustandScalableCo-PackagedOpticsFiberInfrastructure》（Corning，2024）和《OpticalFibersandLasersfoCo-PackagedOptics（OFS，EPICOnlineTechnologyMeetingMay232022）/（）（EICs）（PICs）TRXSemiAnalysis20261Co-PackagedOpticsCPO)Book–ScalingwithLightfortheNextWaveofInterconnectOE中（（是CPO（FAU）在CPO中被广泛用于辅助这一过程。图19：CPO互连方案实物图ACONOPTICS官网、广发证券发展研究中心CPO/CPOCPOFAUCPO/图20：纤和插拔部激示意图 图21：CPO连方示意图 《OpticalFibersandLasersfoCo-PackagedOptics》（OFS，EPICOnlineTechnologyMeetingMay23,2022）、广发证券发展研究中心

《OpticalFibersandLasersfoCo-PackagedOptics》（OFS，EPICOnlineTechnologyMeetingMay23,2022）、广发证券发展研究中心图22：FAU使用保偏光纤和单模光纤的示意图ACONOPTICS官网、广发证券发展研究中心CPOSemiAnalysis20261Co-PackagedOpticsCPOBookScalingwithLightfortheNextWaveofInterconnectCPO3（L20255AICPOCPOCPOASIC周围成百上千根光纤中，部分采用保偏光纤用于光信号输入，确保关键数据的稳定性；另一部分则采用非保偏光纤用于光信号输出，在保证性能的同时有效控制成本。图23：CPO内部结构及用于光输入的保偏光纤和用于光输出的非保偏光纤的混合封装模块长盈通光电公众号2025年5月发布文章《保偏光纤：从光偏振的“稳定器”到AI时代的传输基石》、广发证券发展研究中心图24：外部激光源（ELS）通过保偏光纤连接光引擎示意图长盈通光电公众号2025年5月发布文章《保偏光纤：从光偏振的“稳定器”到AI时代的传输基石》、广发证券发展研究中心NPOCPO少。CPOASICCPO（NPOCPONPO51.2TNPOSwitchPracticeAndChallenge》（IvanKong,HardwareEngineer,RagileNetworks，OpenComputepojc中的O4通信网226年5NPONPO无需保VCSEL200G3.2TNPOVCSEL6.4T图25：Ranovus公司的NPO模块可选择内置或外置光源C114通信网2026年5月文章《为什么选择NPO？》、广发证券发展研究中心图26：NPO光源内置外的选项 图27：NPO外置源需用保偏光纤《51.2TNPOSwitchPracticeAndChallenge》（IvanKong,HardwareEngineer,RagileNetworks，OpenComputeproject）、广发证券发展研究中心

《51.2TNPOSwitchPracticeAndChallenge》（IvanKong,HardwareEngineer,RagileNetworks，OpenComputeproject）、广发证券发展研究中心三、IC“架构革新：AIAIDC800VHVDC415V800V800VHVDCAIDC27HVDC相UPSPDNPCB（1）/CrM、电感EMI（2）（VPD）（VRM）从处理器VPDPDNVicorGoogleVPD2500-3000A以上的电流需求。PCBPCB（1）PCB（17x23mm14-18PCBHDI800W以PCB电源模块嵌入PCBIVRPCB（IVR）核心思想是PCB而言，mSAPIVRPCB（一）AI机柜功率密度快速上升，带动电气设施架构迭代升级AIDCAIDC能利用率、服务器电源功率、散热效率提出更高的要求。212kWIT12.9MW20MVA10kVMW110kV220kV2.5kW-5kW/8kW/16kWIT1/41/2/（PUE）：2N配2NHVDCUPS同样为数据中心重要考核指标，PUEPUENavitas2023-2025AC/DC100W/180W/AI电源架构通常包含从高压到芯片的三次电压转换。根据《AILoadDynamics–APowerElectronicsPerspective》（YuzhuoLi，YunweiLi，2025年）《800V直（HVDCDC/DCDC/DC和SST电源DC/DC），供电设备直接接入10kV电网，将高压交流电转换为800V/±400V高压直流电。一次电源（机柜内D/D（服务器内置的VR（VoltageRegulator）DC/DC图28：数据中心供电架构示意图公众号“CDCC”《800V直流供电系统的优势及国内外发展状况》、广发证券发展研究中心GPUNVLinkNVIDIA800VDCArchitectureforNext-GenerationAIInfrastructureCPUGPUGPU20%NVLink技术允许多个GPUGPUGPU20%NVLink24倍甚8HopperGB300503.4——NVLink4x8GPU配置（机柜内3272GPUGPUGPUNVLinkGPUNVLink域的辐射范围——因为该区域是机柜中支撑算力性能的核心地带。功率等级的持续攀升与电源组件外移这两大趋势相互叠加，正催生对新型机柜电源架构的迫切需求。图29：代增的发量 图30：TDP耗加75%，性提升50倍NVIDIA官方白皮书《800VDCArchitectureforNext-GenerationAIInfrastructure》、广发证券发展研究中心

NVIDIA官方白皮书《800VDCArchitectureforNext-GenerationAIInfrastructure》、广发证券发展研究中心（二）空间&效率再升级，800VHVDC方案或成为AIDC未来主流架构NVIDIAAI800+800VHVDC（高压直流NVIDIA800VDCArchitectureforNext-GenerationAIInfrastructure》，800VDC54VDC或设施级40C80C(SiC)(GaN)800VDC(EV)行1MW415V157%。64:1的LLC12V1%的26%NVLink图31：英伟达800VHVDC电源架构NVIDIA官网《NVIDIA800VDCArchitectureWillPowertheNextGenerationofAIFactories》、广发证券发展研究中心800VDC（SidePowerAC800VDCAC/DC800VDC电（MV800VDC，（480VAC）图32：英伟达展望未来数据中心架构演变图NVIDIA白皮书《800VDCArchitectureforNext-GenerationAIInfrastructure》、广发证券发展研究中心（三）板载电源：低电压大电流趋势驱动架构升级，垂直供电为核心趋势GPUPoweringtheFutureofAI:HighPowerDensitySolutionsforAIAcceleratorsGPU850-1000APDN损耗>100W。（横向TLVR（TransInductorVoltageRegulator）1100-1350A。模块（背面横向）：1500-2000A。（垂直2500-3000A以上。图33：当前GPU主流供电方案《PoweringtheFutureofAI:HighPowerDensitySolutionsforAIAccelerators》、广发证券发展研究中心限度消除传输损耗。根据OCP2025《PoweringtheFutureofAI:HighPowerDensitySolutionsforAIAccelerators背面垂直模块（BVM）VRMPDN损耗。BVMPDN15-20%BVMPDN10-图34：未来板载电源解决方案的发展趋势《PoweringtheFutureofAI:HighPowerDensitySolutionsforAIAccelerators》、广发证券发展研究中心AI电源时代下PCBHKPCAAIPowerPCBIntroductionAIPCBPCBAIAC/DCPCB100APCBAC/DCDCPCB3-5mm4-5PCBAIDC/DCPCB，17x23x7mm14-18800WPCBHDI3DPCBPCBAI5G图35：中富电路一二三次电源对应产品HKPCA会刊《AIPowerPCBIntroduction》、广发证券发展研究中心四、结构件升级：柜级AI架构升级驱动高承重滑轨需求量价齐升新周期据英伟达开发者官网，NVLinkNVIDIAMGXCPUGPU的强NVIDIAGraceCPUNVIDIABlackwellGPUNVLink速、低延迟互连结构，实现无缝的GPU对GPU通信和跨整个机架的高效扩展。功能齐全的MGX（冷却MGXAccuride量的收益GPU2001U-8U架构和液体冷（一）服务器滑轨/导轨的升级：用于机柜内安装和固定服务器的金属支架，优化并支撑设备性能DellTechnologiesDellTechnologies图36：态机滑轨安装骤 图37：态机滑轨安装骤DellTechnologies机架安装说明书、广发证券发展研究中心（二）服务器滑轨行业的首要壁垒在于专利封锁与严格的客户认证周期和高客户粘性的双重叠加2026图38：川湖科技专利申请总数达到3782项川湖科技法说会简报、广发证券发展研究中心startechEIA/ECA-310200lbs（90kg）器滑轨每减少0.1mm的截面厚度即可为电子器件提供等值的平面尺寸及空间容积，而电子器件每0.1mm的平面尺寸及空间容积可以提升指数级别的容量和运算速度，因此超薄且高承载属性提高了服务器滑轨的进2026/图39：海达尔公司产品主要生产工艺流程图海达尔招股说明书、广发证券发展研究中心BOMDellOnechassisIT22698725760%、69.1%，202677.7%。图40：1U19英服务机架轨 图41：导轨部放大startech官网、广发证券发展研中心 startech官网、广发证券发展研中心（三）市场空间：得益于对数据中心基础设施需求的持续攀升及架构的升级，实现量价齐升周期从服务器数量上看，服务器滑轨市场扩张主要得益于对数据中心基础设施需求的持续攀升。据国际数据公司（IDC）615WorldwideServerMarketRevenueSurpasses$122BillionintheFirstQuarterof22,renyIInrsrcueemn,cringoIC626202517.26亿71.4%AI算力需22.2%5.3720256.5%1.565G图42：2024-2026Q1全球服市场规模 图43：2025年服器滑市场模应用构5000/41元YOY100%4000