AI電源行業(yè)研究報(bào)告：AI服務(wù)器電源需求增長迅速市場前景廣闊-西部證券

行業(yè)深度研究|電力設(shè)備統(tǒng)在訓(xùn)練過程中需要用到GPU和TPU等加速器，它們可以處理重復(fù)性和密集97.5%-98%的高標(biāo)準(zhǔn)，以降低能量損耗并支撐更高功證券研究報(bào)告超配 2023-102024-022024021-38584220yangjingmeiujinxin@一、AI高速發(fā)展帶來用電需求提升，AI電源市場空間廣闊 41.1AI快速發(fā)展帶來電力需求增加 41.2AI服務(wù)器電源三大架構(gòu)各司其職以確保電力供應(yīng) 51.3AI服務(wù)器電源的功率密度和效率需大幅提升 51.4AI電源服務(wù)器需求快速增長，價值量有望提升 6二、英偉達(dá)芯片放量拉動AI服務(wù)器電源需求增長 82.1英偉達(dá)GB200有望持續(xù)放量 82.2英偉達(dá)放量驅(qū)動AI電源需求增長 推薦標(biāo)的：麥格米特 三、風(fēng)險提示 3.1宏觀經(jīng)濟(jì)波動風(fēng)險 3.2國際地緣政治局勢緊張的風(fēng)險 3.3主要原材料結(jié)構(gòu)性價格和供應(yīng)風(fēng)險 圖1：和CPU相比，GPU可以處理多個并行任務(wù) 4圖2：AI帶來更旺盛的電力需求 4圖3：數(shù)據(jù)中心電源的架構(gòu)主要分為保障電路UPS、機(jī)架電源AC/DC、芯片電源模組DC/DC三個層級 5圖4：AI電源功率密度持續(xù)提升 6圖5：AI服務(wù)器電源需求持續(xù)提升 7圖6：2024全球服務(wù)器出貨量有望達(dá)約1365萬臺（單位：萬臺） 8圖7：2026年全球AI服務(wù)器出貨量有望達(dá)237萬臺（單位：萬臺） 8圖8：英偉達(dá)GPU在GPT-3與MoESwitchXXL模型中的表現(xiàn)強(qiáng)勁 8圖9：NVIDIAGraceBlackwellGB200 9圖10：英偉達(dá)在2023年全球數(shù)據(jù)中心GPU出貨中占比約97.66% 圖11：AI推理方面與H100相比，GB200可提供30倍的實(shí)時吞吐量 圖12：數(shù)據(jù)處理方面對比，GB200NVL72展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢 圖13：基于物理性質(zhì)的模擬，CadenceSpectreX模擬器在GB200上的運(yùn)行速度比在x86CPU上的運(yùn)行速度快13倍 圖14：數(shù)據(jù)處理方面對比GB200較CPU展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢 圖15：英偉達(dá)芯片性能持續(xù)提升 圖16：英偉達(dá)BlackwellGPU芯片性能大幅提升 圖17：英偉達(dá)GB200功率最高達(dá)到2700W（單位：W） 表1：AI服務(wù)器電源較普通服務(wù)器電源要求更高的功率密度、更強(qiáng)的轉(zhuǎn)換效率等 6表2：英偉達(dá)GPU架構(gòu)持續(xù)升級 一、AI高速發(fā)展帶來用電需求提升，AI電源市場空間廣闊資料來源：雪豹財(cái)經(jīng)社，西部證券研發(fā)中心持續(xù)工作，模型越大，耗電越多。隨著對更快速計(jì)算的追求，GPU的能耗急劇增加，對數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器的能源需求造成了巨大壓力。資料來源：芯智訊公眾號，西部證券研發(fā)中心凸顯。數(shù)據(jù)中心電源的架構(gòu)主要分為保障電路UPS、機(jī)架電源AC/DC、芯片電源模組流電轉(zhuǎn)化為市電。當(dāng)市電正常時，UPS對電壓和頻率進(jìn)行在線控制，進(jìn)而為負(fù)載提供穩(wěn)輸入的交流電在AC/DC環(huán)節(jié)經(jīng)過降壓、整流兩個過程最終輸出50V直流電。DC/DC：DC/DC環(huán)節(jié)進(jìn)一步將電壓調(diào)降資料來源：芝能科技公眾號，西部證券研發(fā)中心足AI服務(wù)器在處理大量數(shù)據(jù)和復(fù)雜計(jì)算任務(wù)時對電源電源的功率密度可達(dá)100W/立方英寸，遠(yuǎn)超普通服務(wù)器電源的50W/立方英寸。在轉(zhuǎn)換效率方面，傳統(tǒng)服務(wù)器電源的轉(zhuǎn)換效率一般在96%，而AI服務(wù)器電源則需達(dá)到表1：AI服務(wù)器電源較普通服務(wù)器電源要求更高的功率密度、更強(qiáng)的轉(zhuǎn)換效率等-將成為服務(wù)器電源市場新增量，2026年A資料來源：芝能科技公眾號，西部證券研發(fā)中心源署（IEA）的數(shù)據(jù)，2023年英偉達(dá)一數(shù)字將升至2023年的十倍。資料來源：芝能科技公眾號，西部證券研發(fā)中心速提升，而AI服務(wù)器作為算力承載的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其出貨量有望快速增長。根據(jù)AI服務(wù)器對電源要求更高，有望提升服務(wù)器電源價值量。大模型AI訓(xùn)練服務(wù)器對算力80Plus鉑金/鈦金PSU，電源數(shù)量及功率要求資料來源：TrendForce集邦咨詢，西部證券研發(fā)中心0資料來源：TrendForce集邦咨詢，西部證券研發(fā)中心二、英偉達(dá)芯片放量拉動AI服務(wù)器電源需求增長資料來源：NVIDIA官網(wǎng)，西部證券研發(fā)中心（ChiponWaferonSubs資料來源：NVIDIA官網(wǎng)，西部證券研發(fā)中心者（CSP除了采購原有的英偉達(dá)的A100與A800外，2024下半年需求也將有望隨著ChatBOT及AI運(yùn)算風(fēng)潮的發(fā)展持續(xù)滲透。2024下半年，Ch風(fēng)潮將持續(xù)滲透至各種專業(yè)領(lǐng)域(如云端/電商服務(wù)、智能制造、金融保險、智慧醫(yī)療及智AMD+英特爾資料來源：芯智訊，西部證券研發(fā)中心表2：英偉達(dá)GPU架構(gòu)持續(xù)升級Ampere個先進(jìn)的AI加速系統(tǒng)，專為處理萬億參數(shù)語言模型（LLM）的訓(xùn)升顯著。同時，在物理模擬領(lǐng)域，GB200NVL72也展現(xiàn)了卓越的性能，如在資料來源：聯(lián)泰集群LTHPC公眾號，西部證券研發(fā)中心圖13：基于物理性質(zhì)的模擬，CadenceSpectreX模擬器在資料來源：聯(lián)泰集群LTHPC公眾號，西部證券研發(fā)中心資料來源：聯(lián)泰集群LTHPC公眾號，西部證券研發(fā)中心資料來源：聯(lián)泰集群LTHPC公眾號，西部證券研發(fā)中心資料來源：人工智能學(xué)家公眾號，西部證券研發(fā)中心英偉達(dá)GPU成為數(shù)據(jù)中心標(biāo)配，AI服務(wù)器新品GB200有望于2025年放量。據(jù)資料來源：機(jī)器之心公眾號，西部證券研發(fā)中心0功率資料來源：快科技，西部證券研發(fā)中心業(yè)增長穩(wěn)健，毛利率相對保持穩(wěn)定，24年上半年公司綜合毛利率與凈利率分別為25.84%/7.98%，同比+0.81pct/-3.86pct。24年Q2公司綜合毛利率及凈利率分別為25.79%/8.21%，同比-0.08pct/-4源及軌道交通業(yè)務(wù)收入短期有所下滑。24年上半年，公司智能家電電控、電源、新能源3.04/1.93/1.81億元，同比分別+43.55%/+13.05%/-35.86%/+7.49%/+14.34%/+30.08%。國際頭部公司對接AI服務(wù)器電源相關(guān)需求，預(yù)計(jì)未來將會對公司AI服務(wù)器電源業(yè)務(wù)在國三、風(fēng)險提示動和供應(yīng)形勢是生產(chǎn)成本變化的主要因素之一。從2021年底開始，包括半導(dǎo)體在內(nèi)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，以增強(qiáng)公司在下公司未來6-12個月的投資收益率領(lǐng)先市場基準(zhǔn)指數(shù)5%到20%之間報(bào)告中所涉及的投資評級采用相對評級體系，基于報(bào)告發(fā)布日后6-12個月內(nèi)公司股價（或行業(yè)指數(shù)本報(bào)告由西部證券股份有限公司（已具備中國證監(jiān)會批復(fù)的證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格）制作。本報(bào)告僅供西部證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）及時刪除該郵件及所附報(bào)告并予以保密。發(fā)送本報(bào)告的電子郵件可能含有保密信息、版權(quán)專有信息或私人信息更改或以任何方式傳播、復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)或以其他任何形式使用，發(fā)件人保留與該郵件相關(guān)的一切權(quán)利。同時本公司無本報(bào)告基于已公開的信息編制，但本公司對該等信息的真實(shí)性、準(zhǔn)確性及完整性不作任何保證。本點(diǎn)和判斷，該等意見、評估及預(yù)測在出具日外無需通知即可隨時更改。在不同時期，本公司可能會發(fā)出與本報(bào)告所載告。同時，本報(bào)告所指的證券或投資標(biāo)的的價格、價值及投資收入可能會波動。本公司不保證本報(bào)告所含信息保持在最新士（包括但不限于銷售人員、交易人員）根據(jù)不同假設(shè)、研究方法、即時動態(tài)信息及市場表現(xiàn)，發(fā)表的與本報(bào)告沒有義務(wù)向本報(bào)告所有接收者進(jìn)行更新。本公司對本報(bào)告所含信息可在不發(fā)出通知的情形下做出修改，投本公司力求報(bào)告內(nèi)容客觀、公正，但本報(bào)告所載的觀點(diǎn)、結(jié)論和建議僅供投資者參考之用，并非作戶不應(yīng)以本報(bào)告取代其獨(dú)立判斷或根據(jù)本報(bào)告做出決策。該等觀點(diǎn)、建議并未考慮到獲取本報(bào)告人員的具體時候均不構(gòu)成對客戶私人投資建議。投資者應(yīng)當(dāng)充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報(bào)告內(nèi)容，不要時應(yīng)就法律、商業(yè)、財(cái)務(wù)、稅收等方面咨詢專業(yè)財(cái)務(wù)顧問的意見。本公司以往相關(guān)研究報(bào)告預(yù)測與分析的關(guān)研究報(bào)告的表現(xiàn)。對依據(jù)或者使用本報(bào)告及本公司其他相關(guān)研究報(bào)告所造成的一切后果，本公司及作者不承擔(dān)任存在影響本報(bào)告觀點(diǎn)客觀性的潛在利益沖突。對于本報(bào)告可能附帶的其它網(wǎng)站地址或超級鏈接，本公司不部分，僅為方便客戶查閱所用，瀏覽這些網(wǎng)站可能產(chǎn)本公司關(guān)于本報(bào)告的提示（包括但不限于本公司工作人員通過電話、短信、郵件、微信、微博