AI系列深度（八）：AI服务器大拆解，架起材料“军火库”

本篇为AI系列深度报告第八篇。回顾本系列第二篇，我们曾从材料端出发，概览性梳理了AI加速对光刻胶、冷却液、电子特气、湿电子化学品、电子树脂等领域的潜在影响与机会。本篇选择回到“整机现场”，以一台NVIDIA DGX H100为样本，从整机到部件、从部件到材料逐层拆解，从芯片—模块—托盘—整机—数据中心五个层级回溯材料需求及其演进方向。 投资逻辑： 在近期2025Q3-2026Q1的业绩电话会中，亚马逊、微软、谷歌、Meta等AI龙头企业均上调了资本开支指引，2026年将会是AI硬件设施大量投放之年，利好上游相关原材料需求。我们梳理出来了整个H100数据中心的主要架构和零部件，以材料功能类型进行重新分类出五大板块，更加全面综合的视角寻找材料端的投资机遇。 ①晶 圆 加 工与 封 装材 料 ：这 一 环 节 是 材 料 投 入 密 度 最 高 、 技 术 门 槛 最 高 的 环 节 ， 涉 及 零 部 件 包 括GPU、NVSwitch/CPU/NIC等高性能逻辑与控制芯片；HBM/DDR等存储芯片；硅光/电光器件与光模块内的驱动与TIA芯片；电源管理芯片与各类功率半导体器件。从产业链进展看，国内关键环节加速兑现，企业均围绕“客户导入、小批试产、量产爬坡、扩线/扩品类”推进，订单以认证驱动为主。 ②覆铜板材料：H100整机中涉及多层高速、高功率密度的PCB/载板/背板，均以覆铜板为核心基材或其延伸材料。具体包括GPU UBB、主板、交换机主板等。主要材料包括：树脂、铜箔、玻纤布、填充材料。从产业推进情况来看，供给端呈现“树脂高端化、铜箔高性能化、玻纤差异化”的协同升级趋势。 ③导热散热材料：受益于算力需求的持续攀升与机架功率密度提升，散热材料正成为数据中心基础设施的关键增量环节，散热主要应用在GPU核心裸晶、封装盖板、HBM堆叠存储、高速接口芯片、存储、电源等，从产业端2025年上半年情况来看，热界面材料端围绕相变/石墨/金属与复合体系并行推进，液冷介质企业普遍扩建浸没/冷却液产能，全氟/烃基/硅油等路线并行，面向数据中心与半导体制程冷却的合规与长期可靠性验证成为标配。 ④光学材料：光学材料主要应用在光模块中，其组成部件主要为激光器芯片、光发射组件、光接收组件、探测器芯片。2025年上半年，国内光芯片衬底与关键晶体材料进展整体稳步推进，但可独立披露的材料公司数量有限，主要因下游光模块/IDM厂商普遍采取垂直一体化与联合开发模式，晶圆外延、键合与晶体加工高度绑定客户认证周期，供应链外溢度低。 ⑤供配电材料：当前，单颗Blackwell GPU的功耗已超过1kW，DGX B200系统（配备8个Blackwell GPU）的总热设计功耗约为14.3kW。预计Rubin和Feynman等后续架构将在此基础上增加两倍甚至五倍。能源利用效率和低损耗将会是配电材料未来重要方向。2025年上半年产业端稳步推进：软磁金属/非晶与纳米晶粉体迭代带动一体化电感与芯片电感小批量落地；面向MLCC/热敏电阻的纳米级钛酸镁钙等基础粉、银粉/银浆与铜粉体系加速国产替代；5N级超高纯铝电极材料实现国产突破，带动铝电容与相关电子浆料的安全供给。 投资建议： 围绕“认证进度+产能扩张+国产替代”三条主线布局。建议重点关注覆盖液冷介质与高性能TIM、高频高速覆铜板用树脂/铜箔/玻纤、光刻胶、湿电子化学品、电子特气、光芯片衬底与电磁材料的优质标的。 风险提示： 下游需求不及预期风险；AI普及速度不及预期风险；原材料价格波动风险；行业竞争加剧风险；新材料研发与国产替代进度不及预期风险；新建项目与产品验证进度不及预期风险;下游资本开支不及预期;新技术迭代风险。 内容目录 一、AI服务器带来化工材料新机遇................................................................41、AI服务器市场前期广阔，需求增速极快.....................................................42、AI服务器的零部件构成详细拆分...........................................................5二、AI服务器涉及五大板块材料..................................................................82.1晶圆加工与封装材料.....................................................................92.2覆铜板材料............................................................................122.3导热散热材料..........................................................................152.4光学材料..............................................................................172.5供配电材料............................................................................18三、投资建议..................................................................................19四、风险提示..................................................................................19 图表目录 图表1：全球AI市场规模（十亿美元）...........................................................4图表2：中国智算算力及规模（EFLOPS）..........................................................4图表3：大模型token使用量（十亿）............................................................4图表4：头部模型占据主要token使用量(十亿)....................................................4图表5：海外AI大厂季度资本开支增速约8%（亿美元）.............................................5图表6：海外主要AI大厂资本开支指引上调.......................................................5图表7：H100零部件拆分逻辑....................................................................5图表8：H100 GPU芯片层、加速器层拆分..........................................................6图表9：H100 GPU托盘层拆分...................................................................7图表10：H100 GPU数据中心层拆分..............................................................7图表11：DCS-7050SX3-48YC8-R交换机详细拆分....................................................8图表12：GB300 NVL72性能是H100的30倍........................................................8图表13：NVL72架构...........................................................................8图表14：NVL72架构需要更高性能的材料..........................................................8图表15：英伟达DGX H100零部件成本拆分........................................................9图表16：晶圆制备经历多环节循环工序...........................................................9图表17：封装是芯片成品的最后一步.............................................................9图表18：晶圆制造流程涉及到硅片、特种气体、光刻胶、湿电子化学品等材料.........................9图表19：封装技术演进流程....................................................................10 图表20：封装主要材料为树脂、胶粘剂、填料等..................................................11图表21：国内主要硅片、光刻胶上市企业围绕“客户导入、小批试产、量产爬坡”推进（不完全统计）...11图表22：国内主要特气、湿电子上市企业业务进展呈现“保供+替代+扩品”的共性特征（不完全统计）...12图表23：覆铜板主要材料为树脂、铜箔、玻纤布..................................................13图表24：覆铜板材料可以按照高频高速分级......................................................13图表25：树脂材料按传输损耗Df分级...........................................................13图表26：HVLP5是面向下一代高频高速电路的关键铜箔材料........................................13图表27：Q布是未来玻纤布方向.................................................................14图表28：供给端呈现“树脂高端化、铜箔高性能化、玻纤差异化”的协同升级趋势（不完全统计）.......14图表29：散热几乎都是混合方案而非单一模式....................................................15图表30：单相冷板式液冷是当前主流应用........................................................15图表31：TIM材料应用图示.....................................................................16图表32：TIM材料导热系数对比.................................................................16图表33：主要液冷方式适用情景、材料与优劣势汇总..............................................16