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ABF是什麼?IC 載板的關鍵材料!ABF 載板產業前景、需求評估一次看 中提到,在高效能運算需求帶動下,晶片對佈線密度、傳輸速率、引腳數等要求提高,因此 IC 載板的材料及層數、及 PCB 主板的製造技術及層數也必須有所提升,判斷 PCB 產業未來幾年將迎來增長,且以 ABF 載板及 PCB 硬板(多層板、HDI)的成長最顯著。

目前 ABF 的終端應用為 PC/NB 處理器佔 45%、伺服器佔 19%、Switch、5G 基站等網通設備佔 19%、車用和其他消費性電子佔 17%。

PCB 硬板的部分則以 PC/NB、網通設備、伺服器、車用及消費性電子為主。

(註:文末有整理台廠終端應用營收比重表格)

本篇將著重分析 ABF、PCB 在伺服器、PC/NB、網通交換器及車用四大終端應用的未來成長性。

富果觀點:

  1. 伺服器:隨 Nvidia B 系列伺服器出貨,AI 伺服器滲透率提升:
    - ABF 在 2025 年伺服器相關營收將提升 16%
    - PCB 在 2025 在伺服器領域的產值將提升 23% 

  2. PC/NB:在 2024 下半年逐漸回溫,且 AI PC 滲透率提升:
    - ABF 2025 載板用量將因需求回溫及 AI PC 滲透率提升而增加 10%~20%
    - PCB 2025 在 PC/NB 的整體產值將有望提升 10%~25% 

  3. Switch:隨傳輸頻寬較高的交換器滲透率提升:
    - ABF 載板用量在 Switch 領域的產值有望在 2024/2025 各提升約 45%
    - PCB 在 Switch 領域的產值有望在 2024/2025 提升約 29%/28%

  4. 車用:車輛電動化及 ADAS 自駕化普及:
    - ABF 載板有望取代 BT 載板、導線架封裝,2023~2026 將以 CAGR 21% 成長
    - PCB 將以產業平均 CAGR 12% 成長

  5. ABF、PCB 整體狀況:
    - ABF 三雄產能利用率 2025~2026 將隨供需狀況逐步回溫而回穩,毛利率下修情況將落底
    - PCB 廠營收主要受需求拉動,可依終端應用需求成長性挑選關注台廠

 

AI 伺服器

根據 Trendforce 預估,2024 AI 伺服器出貨量將達 167 萬台(YoY +39%),2025 達 236 萬台(YoY+42%)。此外,根據外資預估,NVL36 伺服器在 2025 年預估出貨量將達 6~7 萬櫃,AI 伺服器出貨量增速遠大於整體產業平均,可見 AI 伺服器滲透率正在持續提升當中,以下將分成 ABF 載板與 PCB 板探討:

ABF: 因 NVL 機櫃設計架構更加複雜且 GB200 晶片面積提升,判斷 ABF 在 2025 年伺服器相關營收將提升 16%

展望 2024 及 2025,Nvidia 新一代 B 系列晶片將以架構較為複雜的 NVL 36/72 機櫃形式出貨:

有別於 DGX/HGX 將網路板卡與交換器板卡設計在同一塊 PCB 板上,NVL36/72 將網路平台與交換器平台獨立出來(請見下圖), PCB 主板數量因而提升;

此外,GB200 GPU 晶片面積將相較 H100 GPU 成長 70% 以上、對 ABF 層數需求亦提升。

基於以上判斷,根據富果預估,ABF 載板廠在 2025 年伺服器相關營收將成長約 16%。

 

NVL 36/72 機櫃將 1.網路平台與 2.交換器平台 獨立出來,ABF 使用面積將大幅增加

資料來源:TPCA

PCB: Nvidia B 系列伺服器 PCB 用量將較 H 系列伺服器顯著增加,推估 2025 PCB 在伺服器領域的產值將有 23% 提升

在 PCB 硬板的部分,也隨著伺服器市場的產品滲透率改變,整體產值也有所提升:

在設計上,相較 4 個為一組 H100 系列伺服器機櫃,雖然 Nvidia 全新的 GB200 機櫃(以 NVL 36 為例) 取消了 *UBB 通用基板設計,不過由於機櫃中有 18 個 CPU 主板,相較僅有 8 個主板的 H100 機櫃提升了 4.5 倍。此外,交換器板卡( Switch Board )也在 NVL 系列機櫃中獨立出來,也使 PCB 用量增加;

而在 GPU 本身,用來承載 GPU 的 *OAM 加速卡,其面積增加了 30%,再加上 NVL 機櫃的 GPU 數量提升(72 顆 vs. DGX H100 伺服器 32 顆),也是 PCB 用量增加的主因。

除此之外,在 NVL72 的架構上,由於伺服器須承載數百至數千 GBps 流量, Switch Board、Compute Board 與乙太網路卡的 PCB 設計皆以高層數 PCB 或是高階 HDI 為主,因此價格、毛利率也將提高。

*註:UBB 通用基板用來乘載 OAM 加速卡,而 OAM 加速卡則用來用來乘載 GPU,圖片請見 此介紹

以 GPU 為單位進行 PCB 價值的估算,平均單顆GPU 所使用的PCB 用量將顯著提升

資料來源:Goldman Sachs、富果研究部預估

 

可以見得,在 AI 伺服器滲透率逐年提升的態勢下,以及算力需求提升使未來資料中心伺服器架構日趨複雜,PCB 的量、價將隨之成長。根據富果研究部估算,2025 PCB 在伺服器的整體產值將能有 23% 的增加。

ABF、RPCB 在伺服器領域產值將隨 AI server 滲透率顯著成長

資料來源:富果研究部預估

 

PC/NB:

觀察目前各家 PC/NB 廠商庫存週轉天數皆落底,代表消費性電子庫存去化已經接近尾聲。此外,Dell、HPQ 在 2024第一季對 2024 PC/NB 的看法,也分別給出了低個位數成長/高個位數成長的指引。

觀察主要 PC/NB OEM廠,庫存去化皆以回落至疫情前水準

資料來源:華碩、微星、宏碁、HPQ 惠普

 

ABF:2025 ABF 載板用量將因需求回溫及 AI PC 滲透率提升而增加 10%~20%。

在 ABF 載板部分用料上,以目前主流的 x86 廠商(Intel, AMD)及蘋果 Mac 來說,因應 AI PC 在 chiplet 技術下較大的封裝尺寸需求,對於 ABF 載板的用量也有所增加,以下分成 Intel、AMD 及蘋果 M 系列晶片來進一步分析

Intel :

預計在 2024Q3 推出的 Lunar Lake,因需要把 LPDDR5x 記憶體整合於單一 SoC 內,面積將較前一代 Meteor Lake 有所提升(推估約提升25%),層數則提升1~2 層,粗估總載板面積將提升 36%。

AMD :

預計在 2025 年推出新一代 Ryzen 系列處理器 Strix Halo 晶片,也因為需額外封裝記憶體,所以將較前幾代 Strix Point, Hawk Point 增加 84% 的封裝面積。

蘋果:

M 系列晶片方面,雖然官方沒有提供相關數據,但基於 M4 開發需要有更大的人工智慧運算能力(M4算力達38TOPS,M3 算力僅 20TOPS),總核心數量從 M3 的 8 核心提升到 10 核心,判斷 M4 晶片總載板面積也將較 M3 提升約 9%。

將上述判斷納入計算,推估 ABF 在 2025 PC/NB 相關營收將提升 10%~20%。

PCB:隨著 PC/NB 在 2024 下半年逐漸回溫及 AI PC 滲透率提升,PCB 在 PC/NB 的整體產值將有望提升 10%~25% 。

英特爾及微軟定義 AI PC/NB 需要內建 NPU、CPU 以及 GPU,且 NPU 算力至少要 40 TOPS 以上,這就意味著相較於傳統 PC/NB,AI PC 的主板上將有更加複雜的電子元件,而在產品尺寸大小沒有太大變化的情況下,電子元件愈多,就需要更多層的PCB。

過往 PC/NB 主板主要採用 8~10 層傳統 PCB 板,銅箔基板(CCL)僅需採用 *Standard Loss 板材,然而因 AI PC 在封裝上需要納入 GPU、NPU,其主板規格將升級至 12~14 層 1 階或 2 階的 HDI 板,CCL 也將從過往的 standard loss 升級成 *Mid Loss ~ *Low Loss 板材規格,故單一 AI PC 中的 PCB 價值,將視採用的 CCL 材料等級與增加載板面積而提升 40%~200%。

若將出貨量、單機 PCB 價值成長納入計算,並假設 AI PC 在 2025 年滲透率達到 10%,富果判斷 PCB 在 PC/NB 的整體產值將有望提升 10%~25% 。

*註:銅箔基板 Standard Loss/Mid Loss/Low Loss 等級的介紹,請見 產業分析 【關鍵報告】伺服器換代潮!產業鏈的新機會:銅箔基板

 

Switch:

交換器在資料中心內主要負責各伺服器之間進行數據的快速交換,在前段 AI 伺服器就有提到交換器對於整體伺服器 PCB 產值的提升。而若單看資料中心的交換器設備,其 ABF 與 PCB 產值的提升亦非常可觀。

根據 Dell’Oro 預估,因 AI 資料中心建置對高速傳輸與大頻寬的需求日增,2024~2027 年整體資料中心交換器出貨量將以 18% CAGR 成長。

在交換器種類的出貨量佔比上,隨交換器持續迭代,2023 年 400G 交換器的滲透率已達近 50%,且到了 2025 年,800G 的出貨量佔比將超過 50%,可見在出貨量增加的同時,單台交換器的傳輸頻寬也大幅增加。

因應 AI 對頻寬及高速傳輸需求,400G、800G 交換器滲透率將於2024/2025 快速增加

資料來源:Dell'Oro

ABF:隨傳輸頻寬較高的交換器逐漸成為市場主流,ABF 載板用量在 Switch 領域的產值有望在 2024/2025 提升約 45%/45%

 

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Author

Fugle 富果研究團隊 / 政大金融系
增進商業思維的深度與廣度
效法追根究底的批判性思維
維持投資研究的 Day 1 心態