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1、2024年AI 服务器和AI PC趋势解读电子发烧友网副主编章鹰1电子发烧友网编辑电子发烧友网2024.07.012024.07.01目录目录数据中心、数据中心、AIAI服务器市场趋势服务器市场趋势AI PCAI PC市场规模和趋势市场规模和趋势AIAI PCPC终端厂商和上游产业链终端厂商和上游产业链总结总结AI PCAI PC产业应用和生态产业应用和生态AIAI服务器的发展挑战和质量检测服务器的发展挑战和质量检测2数据中心、数据中心、AIAI服务器市场趋势服务器市场趋势数据中心4数据中心按照算力可以分为三类：云数据中心、智算中心和超算中心。云数据中心面向众多应用场景和应用层级扩张；智算中心
2、以AI专用芯片为计算算力底座，以促进AI产业化和智能化为目标，面向AI典型应用场景；超算中心主要支持科学计算和工程计算，主要由国家科技部布局建设。国内数据中心建设较全球起步晚，目前处于云中心深化阶段，向智能算力中心转型，总体处于成长期。电子发烧友根据公开资料制图生成式AIAI支出高速增长5国际调研机构IDC统计，2023年全球生成式AI支出的市场规模预计为387.9亿美元，2027年全球生成式AI支出将达1454.2亿美元，2023-2027年CAGR为55.3%。中国生成式AI支出将达到35.3亿美元，2027年预计中国生成式AI支持将达到129.3亿美元，2023-2027年CAGR为54
3、.1%。海外企业应用生成式AI意愿强烈。OpenAI首席运营官Brad Lightcap预测2024年是AI应用元年，目前已有超过60万人注册使用ChatGPT企业版。6月11日，OpenAI在官网宣布与苹果达成技术合作，将 ChatGPT 深度集成在苹果产品矩阵中，包括最新的iOS、iPadOS和macOS。苹果将AI大语言模型集成到iPhone、iPad、Mac等设备中，算力从云端向终端转移趋势出现。数据来自IDC，电子发烧友制图数据来自IDC，电子发烧友制图全球需求快速增长，国内AIAI服务器处于增长期6根据Trendforce 测算，2023 年全球 AI 服务器出货量逾120.8万台
4、，同比增长超过37.7%。这家机构预测，2024年全球AI服务器整机出货量将达167.2万台，同比增长38.4%。台积电在Q1法说会上表示，AI需求的增长将以50%的复合增长率持续至2028年，AI服务器需求增长也有望以较高速度持续至2028年。国际数据公司（IDC）与浪潮信息联合发布报告显示，2023年，中国人工智能服务器市场规模将达91亿美元，同比增长82.5%；智能算力规模预计达到414.1EFLOPS（每秒百亿亿次浮点运算），同比增长59.3%，2022年到2027年，年复合增长率达到33.9%。数据来自Trendforce,电子发烧友制图图片：台积电Q1财报AIAI 服务器分类7按照
5、用途区分，AI服务器分为训练和推理两大类别。训练用服务器对存储空间、带宽和算力的要求较高，主要采用8-GPU 设计；推理用服务器对算力、存储和带宽的要求相对较低，取决于业务场景，可以采用 GPU、NPU、CPU 等不同芯片承担推理任务，可以采用PCLe接口的AI加速器实现推理任务。服务器随场景需求经历通用服务器-云服务器-边缘服务器-AI服务器四种模式，AI服务器采用GPU增强其并行计算能力。CPU+GPU是AI服务器的核心部件。机柜级解决方案有望成为未来 AI 服务器出货主流形式之一。电子发烧友拍摄图片来自慧博智能投研AIAI 服务器-上游产业链构成（一）8CPU+GPUCPU+GPU英特尔
6、AMD龙芯中科HDD/SSDHDD/SSD三星金士顿威刚DRAMDRAM内存内存三星、SK海力士美光Auras TechnologySunon;AVC Technology电源电源冷却方案冷却方案AI 服务器产业链上游为基础设施供应商，包括芯片CPU、GPU，存储（内存DRAM和内存接口及HBM，本地存储SSD），被动元器件、智能网卡、机箱、主板、散热、电源等。台达电子艾默生光宝科技中国长城欧陆通英伟达AMD英特尔寒武纪CPUGPUAIAI 服务器-上游产业链构成（二）9固态硬盘固态硬盘三星金士顿威刚PCBPCB鹏鼎控股东山精密健鼎科技被动元器件被动元器件村田TDK太阳诱电散热器散热器互联网接
7、口互联网接口台达电子富士康AEC质量检测质量检测蔡司是德科技爱德万测试福禄克英伟达TIADIAI服务器中游和下游中游：ODM厂商国外厂商：Wiwynn、Supermicro国内厂商：工业富联、广达、英业达、纬创、技嘉中游：AI服务器厂商国外厂商：戴尔、思科、富士通、甲骨文（Oracle）国内厂商：联想、浪潮、华为、新华三、宝德、思腾合力AI服务器下游-应用市场企业类型：互联网企业、云计算企业、电信运营商、金融机构其他类型：政府部门、数据中心服务商、医疗领域10AI服务器服务器厂商厂商戴尔戴尔Power Edge XE968001中科曙光中科曙光Text here04新华三新华三H3C Unis
8、erver R5360 G606联想联想03浪潮浪潮02华为华为Atlas 800 AI服务器05六大六大AI服务器厂商服务器厂商AI 服务器的品牌厂商，包括戴尔、浪潮、联想、中科曙光、新华三、华为、宝德、安擎和工业富联等。ThinkSystem SR670 V2 AI服务器NF5468M6AIAI服务器的发展挑战和质量检测服务器的发展挑战和质量检测AIAI 服务器发展的三大挑战13AI服务器有五大硬件板块：CPU母板组、GPU板组、电源模组、硬盘和配件（机壳、机架、连接器和电感）。今年，随着大模型部署加速，AI算力需求飙升，英伟达GB200服务器下半年出货，带动液冷、GPU板组上的PCB需求
9、的增加。三大挑战：一、先进的GPU加速卡需要使用多层高阶HDI板，PCB的材料和产品质量如何保证；二、AI服务器对传输速度要求较高，高速连接器正朝向“56G112G224G”的方向发展，高速和高密度背板连接器如何满足AI算力释放需求，这都需要工业检测领域的有效方案来护航。三、智能算中心走向高密度，单颗高性能AI芯片的热设计功耗将突破1000W，达到了传统风冷散热的极限，液冷技术成为主要趋势。图：联想ThinkSystem SR670 V2 AI服务器，来自联想官网图片来自网络数据中心与AIAI服务器的生产制造品质更高要求14AI服务器具有高功率、高速运算和数据传输等特点，以及不间断运行的高价值
10、设备，因此对于各方面的元器件的质量要求更高，要在生产制造各个环节的检测有更高的技术支持。支持更强算力的支持更强算力的AI服务器会用到：服务器会用到：1、多层高阶HDI PCB板 更多层，更高的线路密度2、高功率机架3、多相电源供电系统4、采用更好的被动元件，如叠层片式铁氧体磁珠5、高速的背板服务器6、固态硬盘、光模块7、液体冷却系统等。对于这类产品的对于这类产品的失效性分析、质量检查的品质要求更高失效性分析、质量检查的品质要求更高就目前的数据中心硬件方面，蔡司已识别出5个应用场景和7个新趋势点，如何做好质量控制，以及一系列的失效分析检查才是保证数据中心发挥最大效能的关键点。例如：通过检查层片式
11、铁氧体磁珠，可以使用蔡司工业显微镜去直观的发现失效点，通常我们使用电镜去观察，使用Sigma电镜去且无需额外的消磁处理即可放大到1万倍去观测磁珠表面的情况数据中心数据中心IT IT 算力设备AI AI 服务器多相电源叠层片式铁氧体磁珠多层高阶HDI板高速背板连接器高功率机架固态硬盘通信设备交换机核心交换机光模块路由器散热制冷系统液体冷却系统液冷板图片来源于网络AIAI服务器5 5个新趋势，1010个重点应用15散热制冷系统 冷板冷却是数据中心主流的液体冷却解决方案数据中心能耗组成PUE是国内外数据中心普遍接受和采用的一种衡量数据中心基础设施能效的指标.到2025年，全国新建大型、超大型数据中心
12、电能利用效率（PUE）降到1.3以下。制冷设备占非IT设备能耗的大部分。冷板直接安装在热源的顶部，中间有一层热界面材料以增强传热。在冷板内部，液体流过微观结构并流出到某种形式的热交换器。图片来源于网络图片来源于网络IT设备制冷设备电源系统照明系统其它16平面度和孔间距测量。采用GOM蓝光技术和立体摄像原理，提供高精度三维数据。小巧，可移动，超级易用。搭配Zeiss Inspect软件，轻松处理检测过程中的简单和复杂的任务。样品样品测试要求测试要求价值主张价值主张GOM Scan 1AIAI服务器的液冷板尺寸测量17行业常用的生产制造的检测方案18行业检测解决方案包括CMM&VMM检测，光学系统
13、AOI检测，能够穿透元器件及产品内部的X射线检测，以及各种工业显微镜。图片来源：蔡司ZEISS官网算力从云端向终端迁移19随着生成式AI的飞速普及和计算需求的日益增长，云经济难以支持生成式AI规模化扩展，云端必须与终端侧协同运行AI应用。端侧AI部署成为AI实现规模化扩展及应用落地的关键。数据中心服务器低功耗低带宽计算效率边缘设备手机PC汽车AI PCAI PC市场规模和趋势市场规模和趋势PCPC市场现状：全球PCPC疲软，中国市场企稳回暖21IDC预测，2024年全球PC市场与2023年持平，出货量达到2.602亿台。尽管带有NPU，有能力运行端侧生成式AI功能的AI PC集中在下半年上市，
14、暂时未能显著带动PC市场的出货量。2024年，中国整体PC市场转好，2024年出货量同比去年增长 3.8%。Q1全球PC市场回暖，六大PC厂商联想、惠普、戴尔、苹果、宏碁和华硕业绩出现分化。今年将成为中国AI PC快速发展的第一年，预计20242024年整体年整体PCPC市场市场AI PCAI PC占比将达到占比将达到55%55%，而，而20272027年将达到年将达到85%85%。AI PC在中小企业市场发展最快，2024年将超过60%；消费市场受游戏场景和学习创作场景带动，2024年将达到55.4%。大企业受到安全因素影响，初期部署较慢，估计到2027年，AI PC在大客户市场的占比将达到
15、76.8%。PC市场目前以存量市场为主，用户换机周期长。AI PC的上市能够实现PC的新升级，有望拉动PC的换机需求。图来自IDCAIAI PCPC 的定义22英特尔和微软联手定义AI PCAI PC：PC除了需要CPU、GPU、NPU之外，键盘上还有物理的Microsoft Copilot键，能够在本地运行Copilot。目标：目标：与传统PC不同，AI PC最重要的是嵌入了AI芯片，形成“CPU+GPU+NPU”的异构方案，可以支持本地化AI模型，能够更快地执行AI任务，并且无需将数据（尤其是敏感数据）发送到基于云的AI服务器进行处理。图：华硕灵耀14双屏，搭载Intel Ultra9，电