如何看待英伟达DGX A100的价值部分?

如何看待英伟达DGX A100的价值部分?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/10/23 17:00

从功能性的角度,我们认为 AI 服务器的 PCB 价值量计算可以归纳为三个部分:

1.GPU板组:单机价值量1.2万,载板占比52%、PCB板占48%

GPU 板组的 PCB 主要是由 4 个部分组成,GPU 载板、NVSwitch、OAM、UBB。1) GPU 载板,英伟达 A100 的 GPU 和 DRAM 采用 2.5/3D 先进封装工艺,用于承载的板材 采用 70*70mm~100*100mm、14~16 层的 FCBGA 载板,数量上与 GPU 数量存在一一对应 关系,按照 DGX A100 搭载 8 颗 GPU 的数量来看,1 台 AI 服务器需要用到 8 颗 GPU 载 板;根据产业链调研,单颗价值量约为 100 美元,即 650 元人民币/颗,由此对应单 机 GPU 载板价值量为 5200 元。2) NVSwitch,基于 NVLink 标准用于 GPU 之间通信的基础模组,搭载 NVSwitch 的载体 是类似于载板的产品,加工性要求较简单、关键是承担多数据量高速传输的性能, 根据产业链调研单颗价值量约为 30 美元,即 195 元/颗,按 A100 搭载 6 颗计算可得单机价值量为 1170 元。

3) OAM,OCP Accelerator Module,中文简称 GPU 加速卡,是用于承载 GPU 芯片的板卡, 数量上看 OAM 与 GPU 存在一一对应的关系,以 DGX A100 搭载 8 个 GPU 的数量来看, 1 台 AI 服务器需要用到 8 块 OAM;面积上来看,借鉴 PCIE 版本 267.7mm*111.15mm 的尺寸规格(内部 PCB 规格与外壳规格基本一致),可测算出 OAM 的面积尺寸约为 0.03 平方米;PCB 板型上来看,由于 OAM 涉及到 GPU 高速多线路信号传递,根据产 业链调研,DGX A100 OAM 的 SXM 版本需要用到 20 层、Ultra Low Loss 等级 CCL 材 料、4 阶 HDI 工艺,对应产品单价为 12000 元/平方米,DGX A100 OAM 的 PCIE 版本1 相对规格较低,只需要用到 14 层、Ultra Low Loss 和高 Tg FR4 等级 CCL 材料混压、 1 阶 HDI 工艺,对应产品单价 7000 元/平方米。综合来看,如果按照 DGX A100 机型 配置,高端 AI 服务器的 OAM 单价价值量将达到 2880 元。

4) UBB,Unit Baseboard,中文简称 GPU 模组板,是用于搭载整个 GPU 平台的 PCB 板, 1 台 AI 服务器对应 1 块 UBB,根据 DGX A100 整机底面规格和产业链调研,我们预估 UBB 面积约为 0.30 平方米,需要用到 26 层通孔 PCB 板,CCL 材料运用 Ultra Low Loss,对应单价约为 10000 元/平方米,对应单机价值量为 3000 元。

综上合计,英伟达 DGX A100 GPU 板组主要由 GPU 载板、NVSwitch、GPU 加速卡、GPU 模 组板四部分组成,四部分合计单机 PCB 面积达到 0.624 平方米,对应 PCB 单机价值量为 12250 元,其中载板级别的产品单机价值量为 6370 元、占比 52%,PCB 级别的产品单机 价值量 5880 元、占比 48%。

2.CPU母板组:单机价值量2845元,载板占46%、主板占40%

CPU 母板组涉及到 CPU 载板、CPU 主板和配板,其中功能性配板包括系统内存卡、网卡、 拓展卡、存储操作系统驱动板。1) CPU 载板,根据产业链调研,CPU 载板与 GPU 载板规格相近,如果按单颗 CPU 载板价 值量 100 美元、DGX 搭载 2 颗 CPU,则单机价值量约为 1300 元。 2) CPU 主板,主要用于承载 CPU 芯片、PCIE Switch 芯片、TPM 模组及各种功能性配板 卡,该类 PCB 板的规格主要由 CPU 平台设计和总线标准,按照 DGX A100 的方案主要 采用 64 核 AMD Rome 的 CPU 芯片、总线标准仍然为 PCIE 4.0,因此 CPU 主板仍然采 用 10~12 层、Low Loss 等级 CCL 材料、通孔板的设计,根据产业链调研,单价约为 3000 元/平方米;按照 DGX A100 的尺寸规格设计,估测 CPU 主板面积为 0.38 平方米, 由此可计算 CPU 主板单机价值量为 1140 元。

3) 功能性配板,配板种类较多,根据产业链调研,配板一般采用的规格是 8~10 层板、 Mid Loss 等级 CCL,单价约为 1500 元/平方米,面积和数量参照 DGX A100 则为: CPU 内存卡,DGX A100 设计配置 32 块 CPU 内存卡、合计 2TB RAM,一般来说服 务器 CPU 内存卡行业有较为统一的标准尺寸,估测单块内存卡面积约为 0.004 平方米/片;网卡,DGX A100 网卡采用 Mellanox ConnectX 系列产品(有 X-7 和 X-6 的产品 选配),标配的网卡为 10 张(8 个单端口 200Gb/s 的 IB,2 个双端口 200Gb/s 以 太网),根据英伟达官网披露 Mellanox ConnectX-7 的尺寸 68.90mm*167.65mm, 计算可得单块网卡板面积约为 0.012 平方米/张;

拓展卡,Riser Card,服务器会因为板卡摆放设计而用一些拓展卡来拓展 PCIE 接口,DGX A100 中因为有一张横置 Storage networking 网卡,因此需要设置一 张拓展卡,根据产业链调研该拓展卡面积约为 0.01 平方米/张;存储操作系统驱动板,DGX A100 中会搭载 2 个 1.92TB M.2 NVMe 的系统驱动器, 但两个驱动器是搭载在一张 PCB 板的两面,因此系统驱动板只有 1 块,面积约 为 0.01 平方米/张。 上述四部分合计,功能性配板单机面积为 0.27 平方米,对应单机价值量约为 405 元。

综上合计,英伟达 DGX A100 CPU 母板组 PCB 用量面积合计为 0.662 平方米,单机价值量 约为 2845 元,其中载板级产品占比 46%,PCB 级的主板产品占比 40%,PCB 级的配板产品 占比 14%。

3.其他配件:单机价值量合计226元

除 GPU 板组和 CPU 模板组外,其他配件还包括电源、硬盘、前控制台板等,根据产业链 调研,这一类产品主要采用 6~10 层、FR4/Mid Loss 等级 CCL 的规格,单价约为 1000~1500 元/平方米不等,参照 DGX A100 规格对用量和面积进行计算则为: 1) 电源,从用量上看 DGX A100 搭配 6 个电源,参照台达电 2200W 服务器电源 DPS2200-AB-2 型号 73.5*265.0mm 的规格,我们估测单个电源用 PCB 板面积为 0.019 平 方米; 2) 硬盘,从用量上看 DGX A100 搭配 8 个硬盘,参照行业标准 3.5’’盘,我们估测单 块硬盘中 PCB 面积为 0.008 平方米; 3) 前控制台板,主要用于控制外接设备,是放在 8 个硬盘中间的 1 块 PCB 板,根据产 业链调研,我们估测该板面积约为 0.010 平方米。

综合来看,DGX A100 的配件用 PCB 板用量面积约为 0.188 平方米,单价价值量合计约为 226 元。综合 GPU 板组、CPU 模板组和配件,我们估测 DGX A100 整机 PCB 用量面积为 1.474 平方 米,单机价值量为 15321 元,其中 GPU 板组单机价值量达到 1.2 万元、占比达到 80%, CPU 母板组单机价值量为 2845 元、占比为 19%,其他配件单机价值量 226 元、占比为 1%; 从板级的分类来看,载板级别单机价值量为 7670 元、占比达到 50.1%,PCB 板级单机价 值量为 7651 元、占比为 49.9%。

参考报告REPORT

电子行业专题研究:AI服务器中到底需要多少PCB.pdf

电子行业专题研究:AI服务器中到底需要多少PCB。从DGXA100看:顶级AI服务器单机PCB≈1.5万是怎么来的。我们以DGXA100为例,按功能性将PCB的分布分为三个部分,即GPU板组、CPU母板组和配件:1)GPU板组,单机PCB面积达到0.624平方米,对应PCB单机价值量为12250元;2)CPU母板组,对应PCB用量面积合计为0.662平方米,单机价值量约为2845元;3)配件,对应PCB板用量面积约为0.188平方米,单价价值量合计约为226元。综合来看,我们估测DGXA100整机PCB用量面积为1.474平方米,单机价值量为15321元,其中GPU板组、CPU母板...

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