计算机行业研究：再谈PCB的半导体化

行业观点 当前AI推理瓶颈迭代与架构演进，正推动PCB价值定位实现根本性跃升。Transformer架构下大模型推理存在算力与带宽极端错配，英伟达解耦式推理架构对PCB提出高密度封装、高速互联、高功率供电散热等更高要求，PCB技术门槛与认证周期对标半导体封装。Rubin系列开启AI硬件密度时代，2026-2027年量产的VeraRubin、Rubin Ultra平台大幅提升算力，正交背板以78层PCB替代铜缆，拉动PCB价量齐升，单台服务器PCB价值提升超两倍，高端PCB供需失衡延续至2027年。CoWoP方案打破PCB与封装基板边界，使PCB承担封装基板功能，单GPU配套PCB价值达600美元，M9级材料体系升级叠加上游供给紧张，推动PCB工艺精度逼近半导体级，行业完成从承载平台到核心互联介质的价值跃迁。 Rubin、ASIC、LPU等多元需求爆发，持续拓宽PCB行业成长空间。英伟达Rubin Ultra NVL576机柜2027年量产，算力为GB300的14倍，配套超高带宽与高密度互联需求，催生高层数、高阶HDI及高频高速PCB刚需，单机柜PCB价值大幅提升。北美CSP自研ASIC加速放量，2026年ASIC AI服务器份额预计达27.8%，单机PCB价值倍数级提升，对PCB设计灵活性、定制化能力提出更高要求，形成GPU与ASIC双引擎驱动格局。LPU等推理专用芯片逐步商用，侧重时延与功耗优化，拓展PCB在云端、边缘、设备端推理场景的应用边界。多场景需求共振下，AI服务器出货量持续高增，为高端PCB提供长期成长支撑，头部厂商迎来增量红利。 AI需求爆发与工艺迭代，驱动PCB行业资本开支高增，头部厂商前瞻布局高端产能。2025-2026年一季度，胜宏科技、沪电股份、鹏鼎控股等六家头部企业资本开支大幅增长，胜宏科技2025年同比增693.41%，2026年Q1增速389.59%，行业进入成长性扩张周期。头部企业密集落地大额扩产计划，胜宏科技2026年投资不超200亿元，鹏鼎控股累计扩产233亿元，沪电股份四项投资合计逾180亿元，聚焦mSAP、CoWoP、高阶HDI等高端工艺，同时推进海外产能布局。重资本投入、长扩产周期、高客户认证壁垒下，头部厂商通过提前卡位高端产能，构筑技术与规模护城河，锁定北美CSP等大客户供应链先发优势，行业集中度持续提升。 AI PCB扩产推高设备精度与投入强度，钻孔、压机、钻针、镭射电镀等关键环节壁垒加深。2026年中国PCB设备市场规模预计达347.09亿元，钻孔、曝光、检测设备合计占比近半，高端AI PCB对设备精度、自动化水平要求升级，单台价值显著提升。钻孔设备领域，国产大族数控机械钻孔机市占率领先，高端激光钻孔机依赖海外厂商，国产加速追赶；压机设备由德国Bürkle主导，适配高多层板量产需求，是产能释放核心瓶颈。钻针市场量价齐升，全球CR4达70.5%，鼎泰高科、金洲精工合计市占近50%，高端加长径、涂层钻针需求旺盛。镭射与电镀工艺决定PCB良率，激光钻孔适配微盲孔加工，电镀均匀性影响信号完整性，国产设备加速国产替代，关键设备投入与技术升级成为厂商量产能力核心变量。相关标的 海外算力：胜宏科技、鹏鼎控股、沪电股份、广合科技、生益科技、景旺电子、东山精密、世运电路其他海外算力：东山精密、工业富联、中际旭创、天孚通信、中钨高新、天岳先进、新易盛、兆易创新、沪电股份、大普微、源杰科技、欧科亿、英维克、唯科科技、领益智造等；Intel、SK海力士、Lumentum、闪迪、高通、博通、marvell、铠侠、美光、中微公司、北方华创、拓荆科技、长川科技。风险提示 AI服务器出货及PCB升级不及预期的风险；CoWoP、正交背板等新工艺商业化进度不及预期的风险；原材料供应紧张及价格波动的风险；行业扩产节奏过快导致竞争加剧与价格战的风险；大客户订单波动及客户集中度过高的风险 内容目录 一、AI推理瓶颈迭代与架构演进，推动PCB价值定位跃升............................................41.1推理瓶颈从算力转向显存带宽，PCB成为AI系统性能关键承载者..............................41.2由芯片至机架架构演进，PCB从承载平台跃升为AI核心互联介质..............................6二、Rubin开启硬件密度时代，正交背板推动PCB半导体化价值跃迁...................................72.1 Rubin开启AI硬件密度新时代，拉动PCB量价齐升与高端化升级..............................72.2正交背板推动PCB“半导体化”，工艺升级驱动PCB价值量跃迁................................9三、CoWoP与M9体系叠加赋能，推动AIPCB工艺向半导体级突破.....................................103.1 CoWoP打破PCB与封装基板边界，PCB从连接件跃升为芯片最后一层封装载体................103.2 M9材料体系实现代际升级，工艺壁垒与供给瓶颈推升PCB价值中枢..........................113.3 CoWoP与M9双重叠加，AIPCB工艺精度全面逼近半导体级.................................11四、AI多场景需求爆发叠加资本开支高增，PCB高端扩产推升设备及工艺壁垒..........................124.1多场景拓展叠加需求放量，持续拓宽PCB行业成长空间....................................124.2AI需求带动行业资本开支高增，头部厂商前瞻布局抢占高端赛道.............................144.3 AI PCB扩产推升设备精度与投入强度，钻孔压机钻针镭射电镀等关键环节壁垒加深..............15五、相关标的..................................................................................19六、风险提示..................................................................................19 图表目录 图表1：预填充与解码时的内部GPU状态.........................................................4图表2：Disaggregated Serving处理专用GPU上的AI推理的Prefill与Decode阶段，实现对计算和内存资源的精准优化.....................................................................................5图表3：MoBA通过路由器将查询路由至对应KV块，仅计算相关块的注意力得分以实现稀疏计算.........6图表4：MLA通过显著减少生成过程中的KV缓存，实现高效推理....................................6图表5：多种并行策略可组合使用，以高效训练参数量从数十亿到数万亿的大模型，并横跨数千个GPU运行6图表6：通过内部连接，NVIDIA展示了一种新的中翼设计，其共有18列和4排连接线..................7图表7：Vera Rubin NVL144平台将于2026年下半年量产，其FP4推理算力达3.6 EFLOPS，是GB300 NVL72的3.3倍.......................................................................................8图表8：Rubin Ultra NVL576平台将于2027年下半年量产，其FP4峰值推理算力高达15 EFLOPS，FP8训练算力达到5 EFLOPS.............................................................................8图表9：NVIDIA Rubin NVL576机架取消了连接NV Link交换机和计算刀片的线缆卡带..................9图表10：CoWoP方案中，PCB承担了原本封装基板的全部功能.......................................10图表11：NVIDIA正在研究下一代AI显卡采用CoWoP的PCB封装.................................11图表12：AI PCB既保留了PCB大尺寸量产与多层压合的工艺基础，又在精度与材料等层面实现了向半导体级 别的跃迁......................................................................................12图表13：英伟达发布Vera Rubin Superchip，集成6万亿晶体管，以超大规模算力支撑AI工厂建设。...13图表14：2023-2026年AI服务器增速显著高于整体服务器，前者始终维持高位增长..................13图表15：2023-2026年AI服务器中ASIC份额持续上升，GPU占比虽主导但呈下降趋势...............13图表16：六家头部PCB厂商资本开支2025年至2026Q1持续高增，胜宏科技增速领先................14图表17：胜宏、鹏鼎、沪电等头部PCB企业密集落地大额扩产，聚焦高端产能与前沿工艺布局.........15图表18：2023年后中国PCB设备市场规模止跌回升，2026年预计将突破347亿元...................16图表19：2024年中国PCB设备市场中，钻孔、曝光、检测设备合计占比近半，为核心装备............16图表20：Schmoll的高端PCB钻孔设备，为AI PCB制造的核心装备之一..........................16图表21：WORK CELL²: Bürkle公司中小型系列设备..............................................17图表22：MULTILAM PCB press:Bürkle公司大型系列设备.........................................17图表23：2020-2025年全球PCB钻针市场规模波动上升，2025年增速显著加快......................18图表24：2025年H1全球PCB钻针市场高度集中，鼎泰高科、金洲精工位居前二.....................18图表25：三菱电机推出多款PCB激光钻孔机，采用多光束与同步控制技术，适配不同基板加工.........18 一、AI推理瓶颈迭代与架构演进，推动PCB价值定位跃升 1.1推理瓶颈从算力转向显存带宽，PCB成为AI系统性能关键承载者 从AI计算底层物理特性来看，Transformer架构下大模型推理严格分为Prefill与Decode两个阶段，二者硬件资源消耗特征存在显著不对称，Prefill阶段为计算密集型，以矩阵-矩阵乘法（GEMM）为主，算术强度高，GPU可逼近FP4/FP8理论峰值性能，而Decode阶段为显存带宽密集型，以向量-矩阵乘法（GEMV）为主，需反复从HBM显存读取历史Key、Value向量至SRAM，算术强度大幅下降，Tensor C