印制电路板简称 PCB（Printed Circuit Board），PCB 基板由导电的铜箔和中间的绝缘隔热 材料组成，利用网状的细小线路形成各种电子零组件之间的预定电路连接。这种连接功能使 PCB 成为电子科技类产品的关键电子互连件，因此，PCB 被誉为“电子科技类产品之母”。 PCB 按材质可大致分为有机材质板和无机材质板，按结构不同可分为刚性板、挠性板、刚挠结 合板和封装基板，按层数不同可分为单面板、双面板 和多层板。PCB 产业链上游主要涉及相 关原材料的制造，如覆铜板、半固化片、铜箔、铜球、金盐、干膜和油墨等；中游主要是 PCB 的制造；而下游则是 PCB 的广泛应用，包括通讯、消费电子、汽车电子、工控、医疗、航空 航天、国防与半导体封装等领域。

  PCB 技术发展的新趋势大多数表现在微型化、高层化、柔性化和智能化方面。微型化是指随着消费 电子科技类产品的小型化和功能多样化发展，PCB 需要搭载更多元器件并缩小尺寸，要求 PCB 具有 更高的精密度和微细化能力。高层化是指随着计算机与服务器领域在 5G 和 AI 时代的高速高 频发展，PCB 需要高频高速工作、稳定性很高，并承担更复杂的功能，要求 PCB 具有更多的层 数和更复杂的结构。柔性化是指随着可穿戴设备和柔性显示屏等新兴应用的兴起，PCB 需要 拥有非常良好的柔韧性和可弯曲性以适应不一样形状和空间，要求 PCB 具有更加好的柔性和可靠性。 智能化是指随着物联网、智能汽车等领域的发展，PCB 需要具有更强的数据处理能力和智能 控制能力以实现设备之间的互联互通和自动化管理，要求 PCB 有更高的集成度和智能度。

  高速 PCB 大多数都用在高速数字电路中，需要保证信号传输的完整性。高频 PCB 大多数都用在高频 （频率在 1 GHz 以上）和超高频（频率在 10 GHz 以上）电子设备，如射频芯片、微波接收 器、射频开关、空位调谐器、频率选择网络等。和高频 PCB 不同，设计高速 PCB 时，更多需 要考虑到信号完整性、阻抗匹配、信号耦合和信号噪声等因素。为满足这些要求，高速 PCB 需要采取了特殊的材料并采取了特殊的工艺，在高速 PCB 设计中，选择正真适合的高速 CCL 材料至关 重要。 数据中心交换机和 AI 服务器是高速板的重要应用领域。AI 服务器通常具有大内存和高速存 储器、多核心处理器等特点，需要 PCB 的规格和性能与之匹配。国内主流的数据中心交换机 端口速率正在由 10G/40G 向 400G/800G 升级演进。根据 Dell’ Oro 发布的报告，预计到 2027年，400Gbps 及更高速度将占据数据中心交换机销售额的近 70%，这些不能离开高速 PCB 的 应用。

  汽车智能化对高速板的需求提升。在电气化、智能化和网联化的驱动下，ADAS(高级驾驶辅助 系统)、智能座舱、动力系统电气化、汽车电子功能架构等领域对中高端 PCB 的需求持续高 增。具有整合性、多功能、高效能等特性的电子控制单元（ECU）将推动相关高端汽车板的需 求增加。

  CCL，全称为 Copper Clad Laminate，中文名叫覆铜板，是一种将电子玻纤布或其他增强材 料用树脂浸渍，一面或两面用铜箔覆盖，再经过热压而制作成的一种板状材料，具有介电性 能及机械性能好等特点，其上游最重要的包含铜箔、树脂、玻纤布等原材料行业，下游最重要的包含 通讯设备、消费电子、汽车电子等领域。

  PCB 的性能、品质、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及长期的可靠性及稳定性在很 大程度上取决于 CCL。CCL 作为 PCB 制造中的核心基板材料，对 PCB 主要起互连导通、绝缘 和支撑的作用，对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响。CCL 的技 术发展的新趋势与 PCB 的技术发展的新趋势相一致，大多数表现在微型化、高层化、柔性化和智能化等 方面。例如，HDI 板和类载板对 CCL 的微细化能力有一定的要求更高;高多层通孔板和背板对 CCL 的层 数和结构要求更高;柔性板和刚挠结合板对 CCL 的柔韧性和可靠性要求更高;封装基板和嵌入 式元件板对 CCL 的集成度和智能度要求更高。

  根据增强材料的不同，可以将 CCL 分成玻纤布基 CCL、纸基 CCL、复合基 CCL。其中玻纤布基 CCL 采用的增强材料是玻璃纤维布，适用于消费电子科技类产品的制造，在 PCB 主板弯曲时玻璃纤 维能够吸收大部分应力，使玻璃纤维布基 CCL 具有非常好的机械性能。纸基 CCL 采用的是木浆纤维纸，主要使用在于制造计算机、通讯设备等电子工业产品。而复合基 CCL 是以木浆纤维纸 或棉浆纤维纸作芯材增强材料，以玻璃纤维布作表层增强材料，大范围的应用于制造高档家电及 电子设备等。 根据绝缘树脂的不同，还可以将 CCL 分成环氧树脂 CCL、聚醋树脂 CCL、酚醛树脂 CCL。根据 机械性能的不同，可以将 CCL 分成刚性 CCL、挠性 CCL。

  根据 CCL 自身介电损耗（Df）和介电常数（Dk）的大小，可以将 CCL 分成高速 CCL 和高频 CCL 两类。高速 CCL 强调其自身的介电损耗（Df），目前市场上常用的高速 CCL 等级也是依照介 电损耗（Df）的大小来划分的。相比于高速 CCL，高频 CCL 更看重介电常数（Dk）的大小 和变化，以及介电常数（Dk）的稳定性。 CCL 约占 PCB 生产所带来的成本的 30%，其介电常数（Dk）和介质损耗因子（Df）值更是直接决定了 PCB 性能。介电常数（Dk）越低，传输信号的速度越快；质损耗因子（Df）越小，信号传输损 耗越小。

  高速 CCL 是指具有高信号传输速度、高特性阻抗精度、低传送信号分散性、低损耗（Df）的 覆铜板。高速板分了很多等级，一般用标杆公司松下(Panasonic)的 M 系列对比，如 M4、M6、 M7 等，数字越大越先进，适应的传输速率越高。M4 级别是 low loss 级别的材料，大致对应 传输速率为 16Gbps，M6 级别是 very low loss 级别的材料，M7 级别是 super ultra low loss，大致对应传输率为 32Gbps。

  高速板的核心要求是低介电损耗因子（Df)， Df 越小越稳定，高速性能越好。介电损耗因子 （Df)是树脂的一种特性，一般来说，降低 Df 主要是通过树脂、基板及基板树脂含量来实现。 普通 CCL 使用的环氧树脂主要是 FR-4，其 Df 值在 0.01 以上，而高速 CCL 需要在此基础上改 性或加入 PPO/PPE 等树脂材料，各种树脂材料中 PTFE 和碳氢化合物树脂（两种典型的高频 材料）Df 值最低，在 0.002 以下，最终高速材料所用树脂的 Df 介于高频材料和 FR-4 之间。

  高频 CCL 是指工作频率在 5GHz 以上，适用于超高频领域，具有超低介电常数（Dk）的覆铜 板，同时也要求介质损耗因子（Df）尽可能小。以 CCL 作为核心原材料制成的 PCB 可视为一 种电容装置，导线中有信号传输时，会有部分能量被 PCB 蓄积，造成传输上的延迟，频率越 高延迟越明显。与高速 CCL 类似，降低 Dk 的方法主要是对使用的绝缘树脂、玻纤、整体结构 进行改性。目前市场上主流的高频 CCL 主要是利用聚四氟乙烯(PTFE)及碳氢化合物树脂 材料工艺实现，其中使用 PTFE 的 CCL 应用最广泛，具有介电损耗小、介电常数小且随温度和 频率的变化小、与金属铜箔的热膨胀系数接近等优点。

  根据台光电子披露的相关信息，2021 年高速 CCL 的主要供应商有台耀科技、联茂电子、日商 松下电工、建韬集团、生益科技、南亚新材等。其中台耀科技的产品最顶尖，占有率最大， 且技术壁垒高，台耀科技、联茂电子、台光电子三家台系企业的合计市场占有率达到 58%，前 八大供应商总计市场占有率达到 89%，行业集中度较高，且高速 CCL 主要集中于中国台湾及日 本，中国大陆企业的市场占有率较少。

  目前 CCL 行业往高频和高速方向发展，具有较高的技术门槛。一是配方门槛，覆铜板树脂填 充物包含多个品类可以为不同的应用场景改善性能，每个厂商的配方都是在多年的生产实践 中形成的，难以在极短的时间内完成。例如 PTFE 成型温度过高、加工困难以及粘接能力差，需采 用共混改性、填料改性等方法淡化 PTFE 材料的缺点，如罗杰斯 RO3000 系列覆铜板中添加了 陶瓷填料。二是工艺门槛。不同树脂体系的加工难度不同，例如 PTFE 比环氧树脂更软、钻孔 难度更大，需要培养专门的核心 NY 员工。

  在全球范围内，覆铜板行业的竞争格局较为稳定，主要由日本、中国台湾和中国大陆的企业 占据主导地位。日本企业在高端覆铜板领域具有较强的技术优势和品牌影响力，主要代表有 松下电工、三菱气化、日立化成等；中国台湾企业在中高端覆铜板领域具有较强的成本优势 和市场占有率，主要代表有台耀科技、联茂电子、台光电子等；中国大陆企业在中低端覆铜板 领域具有较强的规模优势和增长潜力，主要代表有南亚新材、华正新材、生益科技等。 在中国大陆市场内，覆铜板行业的竞争格局呈现出国产替代正在加速实现的趋势。随着国内 PCB 上游厂商积极布局高频高速覆铜板及 PTFE 领域，有望在 5G 建设中凭借性价比优势，改 变现有格局，抢占更多市场占有率。目前，国内已有多家企业在高频高速覆铜板领域取得了突 破性的进展，例如南亚新材、华正新材、生益科技等已经开发出不同介电损耗等级的全系列 高速产品，并已通过华为等知名计算机显示终端的认证；圣泉集团、东材科技等已经实现了 PTFE 材料的自主研发和生产，并与多家全球知名的覆铜板厂商建立了稳定的供货关系。

  覆铜板具有三大原材料：铜箔、树脂、玻纤布，总成本占比接近 90%。不同覆铜板产品原材 占比会有些许不同。据前瞻产业研究院的数据，铜箔、树脂、玻纤布分别占覆铜板成本的比 例约为 42.1%，26.1%，19.1%。 铜箔用于形成信号线路和电源层。铜箔的类型、厚度和粗糙度等因素会影响到信号的传输损 耗和阻抗匹配。一般而言，为降低导体损耗，要选择低粗糙度、低电阻率、适当厚度的 铜箔。目前，常用的铜箔类型有 HTE（高延伸性）、RTF（反转）、HVLP（低轮廓）等，其中 HVLP 铜箔具有最低的粗糙度，适用于高频高速信号传输。

  玻纤布是常用的增强材料，用于提供机械强度和尺寸稳定性。玻纤布的类型、密度和方向等 因素会影响到介质常数和损耗因子等介质特性。一般而言，为降低介质损耗，要选择低 介电常数、低损耗因子、均匀分布的玻纤布。目前，常用的玻纤布类型有 E-glass（标准）、 NE-glass（低介电）、P-glass（低损耗）等，其中 P-glass 玻纤布具有最低的介电常数和损 耗因子，适用于高频高速信号传输。 树脂用于填充和粘合铜箔和玻纤布。树脂的类型、含量和固化程度等因素也会影响到介质特 性。一般而言，为降低介质损耗，要选择低介电常数、低损耗因子、均匀固化的树脂。 目前，常用的树脂类型有环氧树脂（EP）、聚酰亚胺树脂（PI）、聚苯醚树脂（PPO）等，其中 PPO 树脂具有较低的介电常数和损耗因子，适用于高频高速信号传输。

  铜箔是一种以纯铜或合金为原料，经过轧制或电沉积等方式制成的薄片状金属材料，是 CCL 最主要的原料。铜箔的厚度一般在 5-105 微米之间，宽度在 5-1370 毫米之间。铜箔拥有非常良好的导电性、导热性、延展性、抵抗腐蚀能力等特点，大范围的应用于电子电器、汽车、航空航天、 建筑装饰等领域。铜箔按生产方式可分为轧制铜箔和电解铜箔两大类。 轧制铜箔是将铜锭经过多道次轧制而成的铜箔，其厚度一般在 0.006-0.1mm 之间，大多数都用在 柔性 CCL 领域。轧制铜箔具有表面光洁、厚度均匀、结晶细密等优点，但成本比较高，适用于 高端产品的制造。 电解铜箔是利用电解原理，在金属基底上沉积一层纯铜而成的铜箔，其厚度一般在 0.006- 0.04mm 之间。电解铜箔具有成本低、生产效率高、厚度可调等优点，但表面粗糙、结晶不均 匀等缺点，适用于中低端产品的制造。

  电解铜箔又可分为锂电池铜箔和电子电路铜箔两种。锂电池铜箔是用于锂离子电池正负极集 流体的导电材料。锂电池铜箔一般较薄，在 6-20μm 之间。锂电池铜箔要求具有高纯度、低氧 含量、高导电率、低内阻等特性。 电子电路铜箔是沉积在线路板基底层上的一层薄铜箔，是制造覆铜板（CCL）的重要原材料， 起到导电体的作用。电子电路铜箔一般较厚，大多在 12-70μm，一面粗糙一面光亮，光面用 于印制电路，粗糙面与基材相结合。 据前瞻产业研究院数据，2019-2021 年我国铜箔行业市场规模逐年递增，从 2019 年的 312.80 亿元，上升至 2021 年的 635.10 亿元，CAGR 为 26.63%。其中，电解铜箔的市场规模占比最 高，2021 年市场规模达到 624.60 亿元，占比高达 98.35%。初步统计，2022 年中国铜箔行业 市场规模能达到 740 亿元。 根据 CCFA 披露的信息数据显示，2021 年中国电子电路铜箔市场占有率最高的企业为建滔铜箔， 市占率为 21%，其次为南亚铜箔，市场占有率为 15%。2021 年前 9 家电子电路铜箔厂商市占 率达 71%。

  电子级玻纤布(也称电子布)是生产覆铜板及印刷电路板的基础材料之一，是以电子级玻璃纤 维纱（E 玻璃纤维/无碱玻璃纤维制成的纱线 微米以下，也称电子纱）为原 料，经过编织或无纺布工艺制成的一种玻璃纤维织物，其生产的基本工艺具有相当的复杂性，主要 需运用纺织、开纤、后处理和微杂质控制等技术。其性能在很大程度上决定了 CCL 及 PCB 的 电性能、力学性能、尺寸稳定性等重要性能。 电子级玻纤布按照编织方式能分为平纹玻纤布和斜纹玻纤布两种。平纹玻纤布是将经纱和 纬纱交错地穿过对方的一根，形成均匀的方格状结构，具有较高的稳定性和平整度。斜纹玻 纤布是将经纱和纬纱交错地穿过对方的两根或以上，形成不规则的菱形结构，具有较高的柔 韧性和透气性。平纹玻纤布是目前覆铜板行业主流使用的玻纤布类型，是制造电子玻纤布基 覆铜板（CCL）的主要原料。

  电子级玻纤布在生产过程中需要加一种无泡的润湿剂 GSK-588 来增加硬度和绝缘性。由于生 产技术难度大、产品质量要求高，其被视为纺织系列产品中的高新技术产品。电子级玻纤布 用作增强材料，浸以许多由不同树脂组成的胶粘剂而制成覆铜板，作为印刷电路板中的常用 板材。电子级玻纤布可以提供双向（或多向）增强效果，提高覆铜板的强度、耐热、耐腐蚀、 可靠性等特点。 作为一种资金和技术密集型的产业，电子布和电子纱拥有相对较高的市场壁垒，这造就了其 行业竞争对手的相对稀少性。此外，行业的市场集中度得以增强，源于其下游覆铜板企业的 高集中度以及电子纱、电子布产品长周期的认证过程。从产能看，2022 年我国电子纱产能为 85 万吨左右，排名前六位依次为中国巨石、建滔化工、昆山必成、泰山玻纤、光远新材、台 嘉玻纤，总占比达 85.1%。

  树脂是覆铜板中的绝缘材料，主要作用是将增强材料和铜箔粘合在一起，同时提供电气性能、 耐热性能、耐化学性能等。树脂的种类和质量直接影响了覆铜板的性能和成本。

  其中，聚苯醚（PPO）是一种性能优异的树脂，广泛应用于制造高端 AI 服务器的覆铜板基材。 PPO 具有优异的耐热性能、低吸湿率、优良的介电性能等特性，因此被视为最有潜力的覆铜 板基材树脂之一。随着 AI 技术的发展和应用，对服务器性能的要求越来越高，传统的环氧树 脂基材已不能满足需要，PPO 树脂在覆铜板制造领域的应用开始得到关注。由于其极低的介 电损耗和介电常数、高耐热性和良好的稳定性，有利于减少高频信号的传输损耗，可以满足 AI 服务器对数据传输速度和效率的高要求。此外，PPO 的耐热性和尺寸稳定性也比环氧树脂 等材料更优，所以 PPO 树脂被视为未来覆铜板树脂基材发展主流的有力候选者。

  未来，AI 发展带动的服务器数量增长、单机 PCB 面积与层数提升以及高频高速覆铜板的需求 增加，或将为以 PPO 为代表的基板树脂市场提供新的增长点。 除了电子电器领域，PPO 还广泛应用于光伏领域、汽车领域，以及水处理相关行业。在光伏 接线盒中，PPO 因其高电气安全防护性能和耐恶劣环境条件被广泛使用。在汽车领域，PPO 以及其改性产品在各类车身部件和电器元件中得到应用。在水处理行业，PPO 的耐水解和优 良的尺寸稳定性使其适用于制造水泵壳体、外壳和过流部件等。

  ChatGPT（Chat Generative Pre-trained Transformer）是由 OpenAI 开发的聊天机器人程 序，于 2022 年 11 月推出，上线 亿月活跃用户，是历史上增长最快的 消费者应用程序。ChatGPT 基于 GPT-3.5 架构的大型语言模型（LLM），并通过强化学习进行 训练，拥有语言理解和文本生成能力，适用于问答、对话、生成文本等多种场景。大型语言 模型（LLM）是基于海量数据集进行内容识别、总结、翻译、预测或生成文本等的语言模型。 相比于一般的语言模型，LLM 识别和生成的精准度会随参数量的提升大幅提高。

  大模型的预训练需要处理海量参数，其训练和推理过程需要消耗大量的算力，即计算机系统 的运算速度和处理能力。根据 OpenAI 官网相关数据，随着新模型推出，新的参数量需求呈翻 倍式增长。

  算力的提高主要依赖于高性能计算机系统，如服务器、超级计算机、云计算平台等。这些计 算机系统中，PCB 作为电子元器件的载体和连接器对计算机系统的性能和稳定性有着重要的 影响。大模型对 PCB 产品性能的需求提升主要体现在以下几个方面： 高密度互连(HDI)，为了满足大模型对计算机系统内部元器件之间高速数据传输和信号完整 性的要求，需要使用 HDI 技术制作 PCB，实现更高的线路密度、更小的孔径，进而提高 PCB 的集成度和信号效率。从生产工艺的角度看，普通 PCB 采用减成法，HDI 在减成法的基础上， 通过激光钻微通孔、堆叠的通孔降低线宽，工艺中设计镀铜的工序较多，且对曝光设备、贴 合设备的需求也更高。

  高频高速(HFHS)，为满足大模型对计算机系统外部网络通信和数据传输的要求，需要使用 HFHS 技术制作 PCB，实现更高的频率和更低的损耗，提高 PCB 的带宽和信噪比。高频高速 PCB的制造对原材料、对位精度、STUB、阻抗精度等方面都有较严格的要求，工艺难度较大。

  嵌入式 PCB，嵌入式 PCB 是一种高散热 PCB，利用金属基板材料（铜箔）本身具有较佳的热传 导性，将热源从大功率元器件中导出，为了满足大模型对计算机系统功能集成和模块化的要 求，需要使用 EBC 技术制作 PCB，实现将被动元件或主动元件嵌入到 PCB 内部或表面，提高 PCB 的性能和功能，缩短 PCB 的信号路径和延迟，降低 PCB 的功耗和散热。 三维封装(3D)，为了满足大模型对计算机系统三维化和超大规模集成的要求，需要使用 3D 技 术制作 PCB，实现将多层 PCB 或芯片通过垂直互连的方式进行堆叠，提高 PCB 的性能和功能， 降低 PCB 的体积和重量。

  AI 服务器是专门为运行人工智能算法和处理大规模数据而设计的高性能计算机，它们通常 具备高处理能力、大内存和高速存储器、多核心处理器、高速网络接口等特点，能够应对复 杂的计算任务和大数据量的处理任务。

  AI 服务器中 PCB 价值量的提升主要体现在以下几个模块： GPU 加速卡（OAM），主要由 GPU 芯片、内存芯片、电源模块、散热器等部件组成，通过 PCB 板 来连接和传输信号。GPU 加速卡可大致分为两种类型：SXM 版本和 PCIE 版本。SXM 版本是指使 用 NVIDIA 公司开发的 SXM 接口连接 GPU 芯片和主板的加速卡；PCIE 版本是指使用标准的 PCIE 接口连接 GPU 芯片和主板的加速卡。SXM 版本相比 PCIE 版本具有更高的带宽和更低的 延迟，但也需要更高级别的 PCB 板和散热系统。 先进的 GPU 加速卡需要用 5 阶 20 层或以上的 HDI 板，HDI 板是高密度互连板的简称，它是 一种通过激光钻孔或微细加工技术，在普通 PCB 板上形成微小的孔径或线宽，从而实现更高 层次、更密集的布线和连接的 PCB 板。HDI 板可以提高信号完整性、降低电磁干扰、缩小尺 寸和重量、增强可靠性等优点。HDI 板可以分为不同的阶数和层数，阶数表示每个层面上有 多少次激光钻孔或微细加工，层数表示有多少个层面叠加在一起。一般来说，阶数越高，层 数越多，HDI 板的密度和复杂度就越高。GPU 芯片和内存芯片都有很多引脚或焊盘，需要通过 HDI 板来实现高效率、低延迟、低功耗、低噪声的信号传输。

  GPU 加速卡需要用高层次、高密度、高可靠性的 HDI 板来连接各个部件，主要有以下几个 原因： GPU 芯片和内存芯片都有很多引脚或焊盘，需要通过 HDI 板来实现高效率、低延迟、低 功耗、低噪声的信号传输。 GPU 加速卡的功耗较高，会产生大量的热量，如果不能及时散发，会影响其稳定性和寿 命。因此，需要用具有良好导热性能的 HDI 板材料。 GPU 加速卡的尺寸较小，需要用 HDI 板来减少 PCB 板的面积和厚度，提高空间利用率 和散热效果。 GPU 加速卡的性能较高，需要使用 HDI 板来支持更高的频率和带宽，提高数据传输速度 和质量。

  5 阶 20 层以上的 HDI 板是目前 PCB 行业中高端且昂贵的产品之一，其制造工艺要求非常高， 需要使用先进的设备、材料和工艺。目前，全球能够生产这种 HDI 板的厂商很少，主要集中 在日本、韩国、中国台湾等地。

  GPU 加速卡对 CCL 的具体要求主要有以下几点： 高频高速性能：由于 AI 服务器需要处理大量的数据和信号，因此 GPU 加速卡需要使用 具有高频高速性能的 CCL，即能够在高频率下保持低损耗、低时延、低串扰、低噪声等 特性的 CCL。这需要 CCL 具有较低的介电常数（Dk）、介电损耗（Df）、表面粗糙度（Rz） 等参数。 导热性能：由于 GPU 加速卡的功耗较高，会产生大量的热量，如果不能及时散发，会影 响其稳定性和寿命。因此，GPU 加速卡需要使用具有良好导热性能的 CCL，即能够有效 地将热量从芯片传导到散热器或外部环境的 CCL。这需要 CCL 具有较高的导热系数（K） 和较低的热膨胀系数（CTE）等参数。 可靠性：由于 GPU 加速卡需要在复杂的环境中长期稳定运行，因此 GPU 加速卡需要使用 具有高可靠性的 CCL，即能够抵抗各种应力和环境因素的影响，保持其结构和功能不变 的 CCL。这需要 CCL 具有较高的玻璃化转变温度（Tg）、较低的水分吸收率（MOT）、较强 的机械强度和耐化学腐蚀性等参数。 GPU 模组板（UBB），即 Unit Baseboard，是一种用于搭载整个 GPU 平台的 PCB 板。GPU 模组 板的主要功能是连接多个 GPU 加速卡并与 CPU 主板通信。GPU 加速卡，即 Open Accelerator Module，是一种基于开放标准设计的 GPU 模块，可以插入到 GPU 模组板上。

  GPU 之间的高速互联可以通过 NVLink + NVSwitch 实现。NVSwitch 是英伟达推出的一种高性 能交换芯片，用于实现多个 GPU 加速卡之间的互联和通信，NVLink 2.0 协议最大能够提供每 秒 900GB 的双向带宽。第三代 NVSwitch 有 64 个第四代 NVLink 端口，每个端口可以连接一 个 GPU 加速卡或一个 CPU 主板，从而实现多达 64 个 GPU 加速卡的全互联架构。NVSwitch 基 于 NVLink 的高级通信能力构建，可为计算密集型工作负载提供更高带宽和更低延迟。基于 第三代 NVSwitch，通过在服务器外部添加第二层 NVSwitch，NVLink 网络可以连接多达 32 个 服务器、256 个 GPU，并提供 57.6TB/s 的多对多带宽，实现 GPU 在服务器节点间通信扩展， 形成数据中心大小的 GPU。 为了实现高速、高效、高可靠的数据传输和图形处理，GPU 模组板需要使用高多层通孔板（THP 板）作为载体。THP 板是指通过机械钻孔或激光钻孔，在普通 PCB 板上形成大量的通孔，并 在通孔内壁镀上一层导电铜箔，从而实现不同层面之间的电气连接。THP 板可大致分为不同的 层数，层数表示有多少个层面叠加在一起。一般来说，层数越多，THP 板的密度和复杂度就 越高。

  GPU 模组板需要用高多层 THP 板来实现高速数据传输和高频信号处理的原因有： GPU 模组板需要处理大量的数据和信号，因此需要使用具有高频高速性能的 THP 板，即 能够在高频率下保持低损耗、低时延、低串扰、低噪声等特性的 THP 板。这需要 THP 板 具有较低的介电常数（Dk）、介电损耗（Df）、表面粗糙度（Rz）等参数。 GPU 模组板需要连接多个 NVLink 芯片和 GPU 加速卡，因此需要使用具有高层次的 THP 板，即能够实现更多的信号通道和更好的电气性能的 THP 板。这需要 THP 板具有较高的 线宽线距、孔径、阻抗控制等参数。 GPU 模组板的功耗较高，会产生大量的热量，如果不能及时散发，会影响其稳定性和寿 命。因此，GPU 模组板需要使用具有良好导热性能的 THP 板，即能够有效地将热量从芯 片传导到散热器或外部环境的 THP 板。这需要 THP 板具有较高的导热系数（K）和较低 的热膨胀系数（CTE）等参数。

  GPU 模组板对覆铜板有以下具体要求： 层数：由于 GPU 模组板需要连接多个 GPU 加速卡，并且需要实现多层次的电源分配网络 （PDN），因此需要使用较高层数的覆铜板。目前，GPU 模组板使用的覆铜板一般在 16 层 以上； 电性能：由于 GPU 模组板需要支持高速数据传输和高频信号处理，因此需要使用具有较 低介电常数（Dk）和介质损耗因子（Df）的覆铜板，以减少信号的衰减和失真，提高信 号的完整性和可靠性，目前 GPU 模组板使用的覆铜板一般采用 PPO 等高性能树脂材料； 热性能：由于 GPU 模组板需要承受较高的功耗和发热量，因此需要使用具有较高热导率 和热稳定性的覆铜板，以有效地将热量从元器件传导到散热模组，防止过热造成性能下 降或损坏。目前，GPU 模组板使用的覆铜板一般采用金属基板或者添加导热填料的复合 基板； 加工性能：由于 GPU 模组板需要实现较多的通孔连接不同层次的电路线路，并且需要实 现较大的面积和厚度，因此需要使用具有较好加工性能的覆铜板，以满足 THB 的要求， 提高 PCB 的质量和良率。目前，GPU 模组板使用的覆铜板一般采用改性 PPO（MPPO）等 可交联的热固性材料，能大大的提升流动性和加工性。

  CPU 主板，是 AI 服务器中连接 CPU、内存、存储等核心部件的部件，它可以实现 CPU 与其他 部件之间的高速数据传输，并通过 PCIe 5.0 实现与 GPU 主板的互联。CPU 主板一般采用 ATX 或 EATX 等标准规格，其尺寸为 305mm x 244mm 或 305mm x 330mm，其内部包含一个或多个 CPU 插槽、内存插槽、存储插槽、电源管理芯片等元器件。CPU 主板通过 PCIe 插槽连接到 GPU 主板上，并通过 PCIe 实现高速数据传输。

  CPU 主板使用的 PCB 一般为高多层通孔板（Through Hole Board, THB），其特点是具有较多 的通孔连接不同层次的电路线路，并且可以实现较大的面积和厚度。THB 可以实现更强的结 构支撑和散热能力，并且可以承载更多更复杂的元器件。

  CPU 主板对覆铜板有以下具体实际的要求： 介电常数和介质损耗：这两个参数影响信号的传输速度和能量损失，对于高频、高速的 CPU 主板来说，需要选择低介电常数和低介质损耗的 CCL，以保证信号的完整性和质量。 热膨胀系数：这个参数影响 CCL 在温度变化时的尺寸稳定性，对于高温、高功率的 CPU 主板来说，需要选择热膨胀系数与铜箔相近的 CCL，以避免因为热应力导致的层间分离 或过孔开裂等缺陷。热导率：这个参数影响 CCL 在散热方面的性能，对于高温、高功率的 CPU 主板来说，需 要选择热导率较高的 CCL，以有效地将热量从 CPU 和其他元件传导到散热器或外部环境。 阻燃等级：这个参数影响 CCL 在遇到火灾时的安全性能，对于所有的电子产品来说，都 要选择阻燃等级较高的 CCL，以防止因为火灾引起的人员受伤或死亡或财产损失。一般来说， 阻燃等级应达到 UL94 V-0 或以上。

  据产业调研，预估 2024 年 AI 加速卡需求为 400 万颗，加速卡 PCB 用量平均单价 100 美元/ 颗，如果折算成英伟达 DGX A100 服务器对应为 50 万台，对应 UBB 板的 PCB 用量为 1000 美 元/台，对应 CPU 主板的 PCB 用量为 200 美元/台，这三部分带来是市场增量合计 10 亿美元。

  PCIE5.0（第五代 PCI Express 总线标准），是一种用于连接各种外设设备的高速串行接口， 于 2019 年 5 月正式对外发布。PCIE5.0 相比于上一代 PCIE4.0，带宽提升了一倍，能够支持更高 性能的 CPU、GPU、存储等设备，满足 AI 服务器等高算力需求。通过改变电气设计改善信号 完整性和机械性能，PCIE5.0 新标准减少了延迟，降低了长距离传输的信号衰减。与 PCIE4.0 相比，PCIE5.0 信号速率达到 32GT/s，x16 带宽（双向）提升到了 128GB/s，能够更好地满足 吞吐量要求高的高性能设备，如数据中心、边缘计算、机器学习、AI、5G 网络等场景日益增 长的需求。除了保证高速传输的能力，PCIE5.0 还逐步加强了信号完整性，不仅适合连接 显卡、SSD 等配件，也适用于平台总线的使用。

上一篇：MicroLumen聚酰亚胺管： 揭开聚酰亚胺管的神秘面纱
下一篇：专精特新看我国｜看山东这家企业怎么演出“膜法传奇”

相关新闻

相关产品