电子行业专题研究：AI服务器元年接口芯片核心受益-230510（21页）.pdf

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1、本公司具备证券投资咨询业务资格，请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 1 电子行业专题研究 AI 服务器元年，接口芯片核心受益 2023 年 05 月 10 日 AIGC 带动 AI 服务器需求量与日俱增，用于服务器内、外部数据传输等接口芯片也随之攀升，本文基于服务器内、外部高速互联需求，梳理了各类高速接口芯片市场情况。海量数据带来高速传输需求，服务器高速互联芯片不可或缺：CPU 和 GPU 等组件互联：PCIe Switch。自 2003 年 PCIe 1.0 推出起速率持续升级，目前 PCIe 6.0 传输速率跃升至 64GT/s。参考 QYResearch 数据，2021 年全球 P

2、CIe 芯片销售额 7.9 亿美元，预计 2028 年将达到 18 亿美元。目前全球仅少数厂商量产 PCIe Switch 芯片，博通、微芯科技和祥硕科技三家共占全球约 58%份额。因PCIe传输速率不断攀升，工作频率越来越高，不可避免的带来了信号衰减问题，PCIe Retimer、Redriver 可有效解决信号衰减，其中 PCIe Retimer 有望为解决信号衰减最优方案。目前 PCIe Retimer 市场，谱瑞-KY、Astera labs、澜起科技三足鼎立，其中澜起为全球可量产 PCIe 4.0 Retimer 的唯一中国大陆供应商，且 PCIe 5.0 Retimer 研发顺利。

3、GPU与GPU互联：NVLink、NVSwitch。针对AI服务器中PCIe带宽限制，以NVDIA NVLink 为代表的高速接口芯片应运而生。NVLink 迭代升级至第四代，单链可实现 50 GB/s 的双向带宽，单芯片可支持 18 链路，即 900 GB/s 的总双向带宽。多 GPU 间通信则采用 NVSwitch，第三代 NVSwitch 采用 TSMC 4N 工艺，每个 NVSwitch 芯片上拥有 64 个 NVLink 4.0 端口。此外，NVLink、NVSwitch 也可实现服务器节点间的高速扩展性互联。通过在服务器外部增加一层 NVSwitch，NVLink 网络最多可连接

4、32 个服务器、256 个 GPU，并提供 57.6TB/s 的多对多带宽 CPU与 DRAM高速互联：内存接口芯片（RCD+DB）。DDR5 时代速率进一步升级，最高传输可由 DDR4 Gen2plus 支持的 3200MT/s 进一步提升至 4800MT/s 以上，且工作电压持续降低至 1.1V。目前内存接口芯片三强争霸，澜起科技可为 DDR5 系列内存模组提供完整的内存接口及模组配套芯片解决方案，是目前全球可提供全套解决方案的两家公司之一。服务器外部模块间高速传输需求激增，SerDes 核心受益：服务器互联传输速率提升，光纤成为服务器间传输的主流介质，其中光模块内需集成高速 SerDes

5、 通道，例如 QSFP28 光模块会配备 4 个 25Gbps SerDes 通道来满足 100GE速率的光电信号转化。并且随着服务器传输需求增长，光模块带宽也会增长，提升方法有两种：1）增加 SerDes 通道数；2）提高每个 SerDes 通道的比特速率。交换机的带宽也会随应用需求而提升，各厂商正推动交换机的数据链路从 100GE 向400GE 和 800GE 等更高速率方向发展带动，交换机 ASIC 内 SerDes 通道数增加至 512通道，速率提升至 100Gbps。此外，服务器的各种外接设备连接、驱动等需求的提升，拓展多种接口芯片市场空间，如 USB（用于连接鼠标等）、SAS（用于

6、连接存储设备）、SATA（用于连接驱动）等。投资建议：AI 时代浪潮汹涌，海量数据催生庞大的算力需求，将带动服务器产业链需求量持续上涨。作为芯片与外部世界的交互媒介，接口芯片实现量增的同时，也朝向更高速率、更大传输带宽发展。建议关注芯原股份、裕太微-U、澜起科技、龙迅股份等。风险提示：AI 应用不及预期；AI 服务器出货不及预期；国产替代进展不及预期。重点公司盈利预测、估值与评级 代码 简称 股价（元）EPS（元）PE（倍）评级 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 688521 芯原股份 80.00 0.15 0.3 0.46 533 267 174 推荐