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英伟达产业链跟踪报告之二:Blackwell将于2025年加速成长,光铜板供应链有望深度受益

电子设备2024-09-24刘凯、黄筱茜、朱宇澍光大证券匡***
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英伟达产业链跟踪报告之二:Blackwell将于2025年加速成长,光铜板供应链有望深度受益

英伟达:FY25Q2持续高增长,B系列将成2025年出货主力。Non-GAAP口径下,英伟达FY25Q2收入300.40亿美元,同比增长122%,环比增长15%;FY25Q2数据中心业务收入262.72亿美元,同比增长154%,环比增长16%。英伟达预计FY2025Q3将实现收入325亿美元,毛利率75%。英伟达H200平台在2024Q2开始向客户发货。Hopper出货量预计在2024H2持续增长。 Blackwell延迟影响有限,看好Blackwell在2025年的放量趋势。英伟达8月表示Blackwell系列芯片正被广泛试用,生产爬坡计划在2024Q4开始,并持续到2025年;预计Blackwell将在2024Q4实现数十亿美元的收入。Blackwell的需求远超过供应,预计这种供不应求的情况将持续到2025年。8月14日鸿海法说会表示,由于GB200新产品规格和技术提升较大,设计难度较高,动态调整很常见,目前开发的AI服务器都按照进度进行,2024Q4开始小批量出货GB200服务器,2025Q1有望放量,后续产品周期有望持续加速。鸿海认为GB200由于设计缺陷导致延迟出货造成的影响已经基本消除。 光模块:AI驱动800G/1.6T/3.2T数通光模块快速成长。根据Lightcounting和Coherent预测,全球数通光模块2028年市场规模将超过100亿美元,2023年-2028年的CAGR为18%,其中AI用数通光模块市场CAGR为47%。根据Coherent预测,100Tb/s交换机时代,单通道200G的1.6T光模块和LPO方案将于2024年年底量产;单通道200G的3.2T光模块将于2026年年初量产。 根据海关总署数据,2024年1-8月江苏省光模块累计出口金额同比+115.2%,四川省同比+160.7%。 根据英伟达产品路线图,未来搭配ConnectX-8的GB200产品将大幅提升对于1.6T光模块的需求。 铜连接:GB200 NVL引领创新,AI服务器将驱动铜缆持续高景气。直连铜缆相较光纤,具有部署成本低、传输速率高、抗干扰性好等优点,被广泛应用在数据中心网络的短距离互连场景中。英伟达GB200 NVL机架在Switch Tray和 Compute Tray互连等场景中大量使用铜缆互连,semianalysis预计单台NVL72机架需要5184条铜缆。NVL36x2由于需要额外162条ACC电缆和324条DensiLink跨接电缆,铜缆总成本将比NVL72增加一倍以上。 PCB:英伟达持续引领AI服务器PCB创新。Prismark数据显示,2023-2028年高多层高速板(18层及以上)、高阶HDI板和封装基板领域有望实现优于行业的增长速度。未来AI将是PCB行业的重要成长驱动力。传统AI服务器的OAM和UBB、NVL服务器的Compute Tray和Switch Tray将大量使用高多层高速板、高阶HDI板和封装基板。 投资建议:AI行业投资建议:1、英伟达产业链有望持续高景气,重点关注铜连接、光模块和PCB方向,建议关注:(1)光模块领域:中际旭创、新易盛、天孚通信;(2)铜连接领域:精达股份、沃尔核材、立讯精密;(3)PCB领域:胜宏科技、沪电股份、景旺电子、方正科技、生益科技、世运电路;(4)服务器领域:工业富联、浪潮信息等。2、国产算力供应链有望持续高速成长,国产算力龙头华为昇腾未来成长可期,建议关注:(1)AI芯片领域:寒武纪、海光信息;(2)服务器领域:浪潮信息、神州数码、烽火通信、高新发展、拓维信息、紫光股份等;(3)铜连接领域:华丰科技、意华股份等。 风险分析:下游需求不及预期、AI技术发展不及预期、中美贸易摩擦反复风险。 1、英伟达:FY25Q2持续高增长,B系列机柜将成2025年出货主力 1.1英伟达FY25Q2和FY25Q3持续高成长 Non-GAAP口径下,英伟达FY25Q2收入300.40亿美元,同比增长122%,环比增长15%;毛利率75.7%,同比增长4.5Pts,环比下降3.2pts;净利润169.52亿美元,同比增长152%,环比增长11%。 图1:英伟达季度收入 英伟达FY25Q2数据中心业务收入262.72亿美元,同比增长154%,环比增长16%。数据中心业务增长的关键来自于生成式AI模型的训练和推理;视频、图像和文本数据的预处理和后处理;合成数据生成、基于AI的推荐系统、SQL和向量数据库处理。 图2:英伟达数据中心业务季度收入 英伟达H200平台在2024Q2开始向大型CSP、消费级互联网客户和企业客户发货。Hopper出货量预计在2024 H2 持续增长。Hopper供应/可用性已经大幅改善。 Blackwell系列芯片正在被广泛试用,生产爬坡计划在2024Q4开始,并持续到2025年;预计Blackwell将在2024Q4实现数十亿美元的收入。Blackwell的需求远超过供应,英伟达预计这种供不应求的情况将持续到2025年。 FY25Q2网络业务同比增长是由InfiniBand和用于AI的以太网推动的,其中包括Spectrum-X端到端以太网平台。 Non-GAAP口径下,英伟达预计FY2025Q3将实现收入325亿美元,毛利率75%。 图3:英伟达FY2025Q3展望 1.2英伟达Blackwell和GB200 NVL36/72重磅发布 2024年3月19日英伟达GTC大会上,黄仁勋在发布Blackwell产品。Blackwell架构拥有2080亿个晶体管。两块晶片之间通过一条细线贴合,组成B200 GPU(Largest Die Possible×2= B200),也叫做Blackwell GPU。这是两块晶片首次以这样的方式进行贴合并组成一块晶片。晶片之间进行带宽互联,数据传输速率达每秒10TB。2080亿个晶体管几乎同时访问与芯片连接的内存,因此Blackwell芯片不存在内存局限和缓存的问题。 将两个B200 GPU与一个基于ARM的Grace CPU进行配对,再通过900GB/s的超低功耗NVLink连接在一起,可以组成GB200超级芯片。Blackwell的顶部有NVLink,底部有PCI Express。将两个GB200超级芯片合并安装到一块主板上,可以组成一个Blackwell计算节点。Blackwell Compute Node也叫Compute Tray。把18个Blackwell计算节点(Compute Tray)组合在一起,可以形成新一代计算单元:GB200 NVL72(Blackwell Node×18 + NVLink SwitchX 9= GB200 NVL72)。GB200 NVL72中一共包含了9个NVLink交换节点(Switch Tray),每个交换节点中配置了2颗NVLink Switch芯片,向外提供14.4TB/s的聚合带宽。 如果要训练一个1.8万亿参数量的GPT模型,需要8000张Hopper GPU,消耗15兆瓦的电力,连续跑上90天。但如果使用Blackwell GPU,只需要2000张,同样跑90天只要消耗四分之一的电力。除了训练之外,生成Token的成本也会随之降低。GB200 NVL72训练和推理性能相比于等同数量的H100 GPU表现提升4倍和30倍。 图4:Blackwell和Hopper性能对比 图5:GB200系统能耗情况 Blackwell架构的GPU产品投产,将成为英伟达2024、2025年的重要营收驱动。得益于客户对AI/加速计算计划的持续支出,以及对其Hopper H100和新H200 GPU平台(Blackwell GB200/B200/B100)的强劲需求,Blackwell架构将成为英伟达2024、2025年的重要营收驱动。 Blackwell Ultra将于2025年发布,下一代平台名为Rubin。英伟达以每年一次的更新节奏,构建覆盖整个数据中心规模的解决方案,将这些解决方案分解为各个部件,以每年一次的频率向全球客户推出。英伟达采用最先进的工艺技术、封测技术、内存技术和光学技术,推动产品性能的不断提升。英伟达的计算机平台能够向后兼容,且架构上与已有软件完美契合时,产品的上市速度将显著提升。 因此Blackwell平台能够充分利用已构建的软件生态基础,实现较高的市场响应速度。Blackwell Ultra将会确保所有产品都保持100%的架构兼容性。 图6:英伟达三代平台架构 图7:英伟达Blackwell系列产品体系 图8:英伟达GB200 NVL72和GB200 Grace Blackwell Superchip参数比较 1.3英伟达GB200机架拥有4种不同形式 GB200机架提供4种不同的主要外形尺寸(分别是GB200 NVL72、GB200 NVL36x2、GB200NVL36x2(Ariel)、x86 B200 NVL72/NVL36x2),每种尺寸均可定制 1、GB200 NVL72需要大约120kW/机架。通用CPU机架支持高达12kW/机架,而更高密度的H100风冷机架通常仅支持大约40kW/机架。每机架超过40kW是GB200需要液体冷却的主要原因。GB200 NVL72机架由18个1U计算托盘和9个NVSwitch托盘组成。每个计算托盘高1U,包含2个Bianca板。每个Bianca板包含1个Grace CPU和2个Blackwell GPU。NVSwitch托盘有两个28.8Gb/s NVSwitch5 ASIC。 图9:GB200 NVL72 Rack 2、GB200 NVL36 * 2是两个并排互连在一起的机架。大多数GB200机架将使用此外形尺寸。每个机架包含18个Grace CPU和36个Blackwell GPU。每个计算托盘的高度为2U,包含2个Bianca板。每个NVSwitch托盘都有两个28.8Gb/s NVSwitch5ASIC芯片。每个芯片有14.4Gb/s指向背板,14.4Gb/s指向前板。每个NVswitch托盘有18个1.6T双端口OSFP cages,水平连接到一对NVL36机架。 3、带有定制“Ariel”板(而不是标准Bianca)的特定机架,主要由Meta使用。由于Meta的推荐系统训练和推理工作负载,它们需要更高的CPU核心和每GPU更多的内存比率,以便存储大量嵌入表并在CPU上执行预处理/后处理。 该机架与标准GB200 NVL72类似,但Bianca板被替换为具有1个Grace CPU和1个Blackwell GPU的Ariel板。由于每个GPU的Grace CPU内容翻倍,因此与NVL36x2相比,此SKU的价格会更高。与NVL36x2类似,每个NVSwitch托盘有18个1.6T双端口OSFP cages,水平连接到一对NVL36机架。 4、B200 NVL72和NVL36x2将使用x86 CPU而不是Nvidia内部的grace CPU。 这种规格称为Miranda。每个计算托盘的CPU到GPU的比例将保持不变,即每个计算托盘2个CPU和4个GPU。 图10:GB200 NVL36x2 图11:GB200 NVL36x2(Ariel) 2、英伟达Blackwell芯片短期延迟小幅影响2024年出货节奏,不改2025年产业趋势 2.1英伟达B系列芯片小幅延期,未来将推出B102和B200A 根据Semi Analysis,英伟达Blackwell系列芯片量产遇到问题,导致原定2024Q3/Q4和2025H1的生产目标延后。预计英伟达Hopper系列芯片将弥补Blackwell系列芯片的出货缺口。 图12:英伟达Blackwell系列芯片出货时间表 GB200是英伟达最先进的Blackwell芯片,基于GB200芯片的NVL72机柜的功率密度约125kW/rack, 但大部分数据中心部署的单机柜功率密