半导体：AI需求推动运力持续增长，互联方案重要性显著提升
行业研究●证券研究报告 半导体 行业分析 AI需求推动运力持续增长，互联方案重要性显著提升 投资评级领先大市(维持) 投资要点 AI需求推动运力持续增长，互联方案重要性显著提升 AI相关应用的快速发展推动“算力”和“存力”需求快速增长的同时，对“运力”也提出更高需求。AI计算集群互联通信能力系统性的构建主要包括裸片间互连、片间互联和机间互联三大方面。目前常见的片间互联方案包括PCle、NVLink、CXL、GPUDirec、RDMA等。PCIe作为CPU和GPU之间的数据传输方案，经过数次迭代，已达到近百GB的数据传输速率，同时具有较强的可拓展性。然而，这依然无法满足高速数据带宽的需求。除此之外，由于GPU连接数量的增加，GPU之间的通信技术如GPUDirect、NVLink和RDMA等技术被大量应用。NVLink的出现在一定程度上解决了PCIe带宽和传输瓶颈的问题。GPUDirect、RDMA和InfiniBand通常在分布式系统和多GPU集群中有大量的应用。CXL具有更好的灵活性和可扩展性，能支持不同设备之间的混合连接。 资料来源：聚源 升幅%1M3M12M相对收益3.6737.9815.12绝对收益6.4845.4731.71 分析师孙远峰SAC执业证书编号：S0910522120001sunyuanfeng@huajinsc.cn分析师王海维SAC执业证书编号：S0910523020005wanghaiwei@huajinsc.cn报告联系人吴家欢wujiahuan@huajinsc.cn 互联技术加速迭代，刺激运力芯片需求 1）PCIeRetimer芯片：该芯片可有效提升PCIe信号的完整性，增加高速信号的有效传输距离。到PCIe5.0时代，PCIeRetimer芯片已成为行业主流解决方案。一台典型配置8块GPU的主流AI服务器需要8颗或16颗PCIeRetimer芯片。未来，PCIeRetimer芯片的市场空间将随着GPU需求量的增加而持续扩大。2）CXLMXC芯片：该芯片是基于CXL协议的高带宽高容量内存扩展模组的核心芯片，主要应用于内存扩展及内存池化领域，可大幅扩展内存容量和带宽，满足高算、AI等数据密集型应用日益增长的需求。3）MRCD/MDB芯片：MRDIMM可满足AI及大数据应用对更高带宽内存的需求。MRCD、MDB芯片是MRDIMM的核心逻辑器件，每个MRDIMM模组需要搭配1颗MRCD芯片及10颗MDB芯片。随着MRDIMM未来渗透率的提升，将带动MRCD/MDB（特别是MDB）芯片需求大幅增长。 相关报告 华海清科：收购芯嵛公司剩余股权，加速布局离子注入机-华金证券-电子-华海清科-公司快报2024.12.25 半导体：SEMI上调全球芯片设备销售额预期，国产厂商多措并举持续注入增长动能-华金证券-电子-半导体设备-行业快报2024.12.23 江丰电子：北京睿昇并表，半导体精密零部件业务加快发展-华金证券-电子-江丰电子-公司快报2024.12.15 建议关注：澜起科技、盛科通信、裕太微等运力产业链公司 半导体：存储价格跟踪：现货市场整体维持平淡，部分低容量嵌入式产品价格上涨-华金证券-电子-存储-行业分析2024.12.10 风险提示：下游需求复苏低于预期，算力基础设施建设进度低于预期，相关厂商研发进程不及预期，系统性风险等。 半导体：HBM加速迭代叠加美国限制出口，国产自主可控重要性日益凸显-华金证券-电子-HBM-行业快报2024.12.5 内容目录 一、AI需求推动运力持续增长，互联方案重要性显著提升.................................................................................4 1、PCIeRetimer芯片.........................................................................................................................72、CXLMXC芯片.............................................................................................................................123、MRCD/MDB芯片..........................................................................................................................154、NVLink传输..................................................................................................................................175、以太网...........................................................................................................................................18 1、澜起科技.......................................................................................................................................212、盛科通信.......................................................................................................................................233、裕太微...........................................................................................................................................24 图表目录 图1：英特尔至强6性能核处理器着重强调了运力相关内容...............................................................................4图2：数据中心各层级互联通信..........................................................................................................................5图3：Scale-upVSScale-out.............................................................................................................................5图4：GrandTetonAI服务器中广泛应用PCIe进行CPU、GPU之间的高速互连.............................................7图5：澜起科技的Retimer芯片典型应用场景....................................................................................................9图6：服务器AIC卡中Retimer具体应用.........................................................................................................10图7：高性能服务器主板中Retimer具体应用..................................................................................................10图8：GPU服务器中Retimer具体应用............................................................................................................11图9：AsteraLabs的AI服务器基板解决方案中8颗GPU配备了8颗Retimer芯片......................................11图10：合见工软高性能IP产品总览.................................................................................................................12图11：华为、英伟达、AMD、英特尔、三星、谷歌等大厂均已加入CXL联盟...............................................13图12：CXL技术典型应用................................................................................................................................14图13：MXC芯片主要应用于内存扩展及内存池化领域....................................................................................14图14：MXC芯片目前主要的两种产品应用形态之一：EDSFF模组................................................................15图15：MXC芯片目前主要的两种产品应用形态之一：AIC（AddInCard）连接标准DDR5/4内存模组.......15图16：英特尔至强6性能核处理器全新引入速率高达8800MT/s的MRDIMM................................................16图17：MRDIMM内存工作原理.......................................................................................................................16图18：每个MRDIMM模组需要搭配1颗MRCD芯片及10颗MDB芯片..............................................17图19：英伟达DGXH100服务器架构..............................................................................................................18图20：以太网五大应用....................................................................................................
