【新视野】电子行业专题研究：AI服务器元年 接口芯片核心受益

AIGC 带动AI 服务器需求量与日俱增，用于服务器内、外部数据传输等接口芯片也随之攀升，本文基于服务器内、外部高速互联需求，梳理了各类高速接口芯片市场情况。

海量数据带来高速传输需求，服务器高速互联芯片不可或缺：

CPU 和GPU 等组件互联：PCIe Switch。自2003 年PCIe 1.0 推出起速率持续升级，目前PCIe 6.0 传输速率跃升至64GT/s。参考QYResearch 数据，2021 年全球PCIe 芯片销售额7.9 亿美元，预计2028 年将达到18 亿美元。目前全球仅少数厂商量产PCIeSwitch 芯片，博通、微芯科技和祥硕科技三家共占全球约58%份额。

【资料图】

因PCIe 传输速率不断攀升，工作频率越来越高，不可避免的带来了信号衰减问题，PCIeRetimer、Redriver 可有效解决信号衰减，其中PCIe Retimer 有望为解决信号衰减最优方案。目前PCIe Retimer 市场，谱瑞-KY、Astera labs、澜起科技三足鼎立，其中澜起为全球可量产PCIe 4.0 Retimer 的唯一中国大陆供应商，且PCIe 5.0 Retimer 研发顺利。

GPU与GPU互联：NVLink、NVSwitch。针对AI 服务器中PCIe 带宽限制，以NVDIANVLink 为代表的高速接口芯片应运而生。NVLink 迭代升级至第四代，单链可实现50GB/s 的双向带宽，单芯片可支持18 链路，即900 GB/s 的总双向带宽。多GPU 间通信则采用NVSwitch，第三代NVSwitch 采用 TSMC 4N 工艺，每个NVSwitch 芯片上拥有64 个NVLink 4.0 端口。此外，NVLink、NVSwitch 也可实现服务器节点间的高速扩展性互联。通过在服务器外部增加一层NVSwitch，NVLink 网络最多可连接32 个服务器、256 个GPU，并提供57.6TB/s 的多对多带宽CPU 与DRAM高速互联：内存接口芯片（RCD+DB）。DDR5 时代速率进一步升级，最高传输可由DDR4 Gen2plus 支持的3200MT/s 进一步提升至4800MT/s 以上，且工作电压持续降低至1.1V。目前内存接口芯片三强争霸，澜起科技可为DDR5 系列内存模组提供完整的内存接口及模组配套芯片解决方案，是目前全球可提供全套解决方案的两家公司之一。

服务器外部模块间高速传输需求激增，SerDes 核心受益：

服务器互联传输速率提升，光纤成为服务器间传输的主流介质，其中光模块内需集成高速SerDes 通道，例如QSFP28 光模块会配备4 个25Gbps SerDes 通道来满足100GE速率的光电信号转化。并且随着服务器传输需求增长，光模块带宽也会增长，提升方法有两种：1）增加SerDes 通道数；2）提高每个SerDes 通道的比特速率。

交换机的带宽也会随应用需求而提升，各厂商正推动交换机的数据链路从100GE 向400GE 和800GE 等更高速率方向发展带动，交换机ASIC 内SerDes 通道数增加至512通道，速率提升至100Gbps。

此外，服务器的各种外接设备连接、驱动等需求的提升，拓展多种接口芯片市场空间，如USB（用于连接鼠标等）、SAS（用于连接存储设备）、SATA（用于连接驱动）等。

投资建议：AI 时代浪潮汹涌，海量数据催生庞大的算力需求，将带动服务器产业链需求量持续上涨。作为芯片与外部世界的交互媒介，接口芯片实现量增的同时，也朝向更高速率、更大传输带宽发展。建议关注芯原股份、裕太微-U、澜起科技、龙迅股份等。

风险提示：AI 应用不及预期；AI 服务器出货不及预期；国产替代进展不及预期。