【英伟达 2025 GTC 大会:CPO 交换机与 NVL288 机柜的创新布局】 一、引言随着技术的不断进步,数据中心基础设施正面临着前所未有的变革。英伟达作为全球领先的 AI 计算和数据中心解决方案提供商,在即将召开的 2025 年 GTC(GPU 技术大会)上,将推出一系列创新产品,其中包括备受瞩目的 CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)交换机和 NVL288 机柜。这些新产品不仅代表了英伟达在数据中心领域的最新技术成果,也预示着未来数据中心架构的发展方向。 二、英伟达 CPO 交换机详解(一)产品介绍在 2025 GTC 大会上,英伟达将推出三款 CPO 交换机产品,涵盖不同的网络协议和应用场景:1. **Quantum 3400 X800 Infiniband 交换机**:专为高性能计算和数据中心内部高速通信设计,采用 Infiniband 协议,具备高带宽、低延迟的特性。2. **Spectrum 5 X800 以太网交换机**:面向以太网环境,满足大规模数据中心和云计算场景的需求,提供广泛的兼容性和可扩展性。3. **Spectrum 6 X800 以太网交换机**:作为 Spectrum 5 的升级版本,进一步提升了性能和功能,为未来数据中心的高密度部署和高速互联提供支持。(二)技术亮点1. **芯片架构**:- Quantum 3400 CPO 交换机内置四颗 28.8T 的交换机芯片,每颗芯片采用 chiplet 架构,由 6 颗小芯片组成,每颗小芯片包含 3 颗小 die,每颗小 die 的交换能力为 1.6T,因此单颗大交换机芯片的交换能力可达 1.6T×3×6=28.8T。整个 chiplet package 的尺寸为 120mm×120mm,四周配备 9 颗 3.2T 的光引擎(optical engine),通过 FAU(fiber array unit)连接到光纤。- Spectrum 5 和 Spectrum 6 交换机同样采用 chiplet 架构,Spectrum 5 CPO 交换机的交换机芯片为四颗 51.2T,总交换能力 204.8T,每颗芯片四周配有 16 颗 3.2T 的光引擎;Spectrum 6 CPO 交换机的交换机芯片为四颗 102.4T,总交换能力 409.6T,每颗芯片四周配有 16 颗 6.4T 的光引擎。Spectrum 5/6 CPO 交换机芯片均采用 CoWoS-S 封装,package size 为 110mm×110mm。2. **光引擎与连接技术**:- Quantum 3400 Infiniband 交换机的光引擎采用 socket 形式,而 Spectrum 5/6 以太网交换机的光引擎将升级为可插拔的 connector 形式。这种设计使得在光引擎损坏时,可以通过更换 connector 来解决问题,而无需更换整个 switch 芯片,从而降低了维护成本和设备停机时间。- FAU 连接的光纤通过 shuffle box 与交换机外部的 MPO 接口相连。英伟达采用的 shuffle box 具有 16 个 slots,每个 slot 最多可连接 16 个 MPO,总共可连接 256 个 MPOs。激光光源采用可插拔式的外置激光模组(ELS),CW laser 芯片由 Lumentum 独供,ELS 模组的组装由 Fabrinet 和 ONET 代工。(三)供应商与价值量分析1. **供应商**:- CPO 交换机芯片中的 EIC 与 PIC 封装由台积电独家完成(采用 hybrid bonding 技术)。- FAU 的供应商包括天孚通信(初期 Quantum 3400 Infiniband 交换机)、康宁(GLW US)和 Senko(后期 Spectrum 5/6 以太网交换机)。- 光引擎 socket 由天孚通信供应(Quantum 3400 IB 交换机),connector 则由康宁(GLW US)和 Senko 供应(Spectrum 5/6 以太网交换机)。- 光引擎的封装(EIC+PIC+FAU)由 Fabrinet(Quantum 3400 IB 交换机和 Spectrum 5 以太网交换机)以及矽品(Spectrum 6 以太网交换机)负责。- switch 芯片 + 光引擎的 package 封装,初期 Quantum 3400 IB 交换机由安靠完成,Spectrum 5 以太网交换机改由台积电负责,Spectrum 6 以太网交换机则外包给矽品。- package 用的 substrate 由 Unimicron 独供。- CPO switch 里的 MPO 光纤及连接器由康宁独供,由太辰光为其代工;shuffle box 由太辰光独供;ELS 里的 CW laser 芯片由 Lumentum 独供,ELS 模组装由 Fabrinet 和 ONET 代工。2. **价值量**:- Quantum 3400 CPO 交换机:四颗交换机芯片价值约 $12000,36 个 FAU 价值约 $3600,36 颗光引擎价值约 $36000,144 个 MPO 连接器及光纤价值约 $7200,shuffle box 价值约 $3000,CW laser 芯片价值约 $4320,ELS 模组价值约 $18000。- Spectrum 5 和 Spectrum 6 CPO 交换机的价值量将根据其配置和技术规格相应提高。 三、NVL288 机柜的创新设计(一)架构概述NVL288 机柜是英伟达推出的首款基于 GB300 平台的机柜产品,代号为 Kyber3,由超微电脑(SMCI US)负责 ODM。该机柜采用了一系列创新设计,以满足未来数据中心对高性能、高密度和高可靠性的需求。(二)技术特点1. **Switch Tray 设计**:- NVL288 机柜共有 24 个 NVSwitch trays,每个 switch tray 高度仅 0.8U,采用 NVLink5 技术和液冷散热方案。每个 tray 包含一块 switch board、一块 management board 和一块 PDB(power distribution board)。- switch board 上配备三颗英伟达的 ASIC switch 芯片,每颗芯片的交换能力为 28.8T,总计 86.4T,总功耗为 2.3kW,芯片上覆盖液冷板进行散热。Management board 上配备 BMC 芯片,用于管理和监控机柜的运行状态。2. **PCB 与材料升级**:- NVL288 机柜由于取消了 overpass,因此对 PCB 板材提出了更高的要求。机柜采用全新的 CCL(copper clad laminate)材料,包括下一代的 PTFE 树脂材料和 HVLPS(hyper very low profile smooth)铜箔材料。- HVLPS 铜箔具有超低轮椅粗糙度,其表面粗糙度(Rz)最低可达到 0.4 微米以下,能够最大限度地减少 PCB 板上的信号传输损失。目前,日本的三井金属正在为英伟达提供 HVLPS 铜箔样品进行测试,其产品名称为 Si3-VSP。(三)供应商与价值量分析1. **供应商**:- PCB:Switch Tray M8 高多层 + GPU 插槽 HDI 由沪电和和林微纳供应;PTFE PCB 由景旺、胜宏和生益科技供应。- CPO:CPO 交换机由太辰、罗博和天孚供应;OIO 光接口由迈信林供应。- 电力系统:GB300 的超级电容 + Powershelf 由江海和麦格米特供应;Rubin 的 HVDC 由禾望和中恒供应。- 其他:过孔铜缆组件(ACC/AEC)由博创和瑞可达供应;正交背板连接器由鼎通供应;量子云服务由国盾量子和复旦复华提供。2. **价值量**:- NVL288 机柜的整体价值量将根据其配置和所采用的高端材料、先进散热技术等因素而有所提高,具体数据可根据各部件的供应商报价和市场需求进行进一步分析。四、英伟达 GB300 核心增量概念股分析(一)液冷散热系统1. **英维克(002837)**:作为液冷全链条方案商,参与 Blackwell 平台研发,覆盖冷板、分流器及快接头等产品,受益于 GB300 液冷散热系统的需求增长。2. **高澜股份(300499)**:其冷板及液冷系统通过英伟达认证,随着 GB300 的推广,液冷方案有望成为标配,UQD 快接头用量激增将带动公司业务增长。3. **申菱环境(301018)**:作为数据中心液冷解决方案供应商,受益于机柜级散热需求的提升,有望在 GB300 相关项目中获得订单。4. **淳中科技(603516)**:直贴式散热模块通过英伟达测试,成为 GB300 标配供应商,将在 GB300 的量产中获得稳定订单。5. **川环科技(301049)**:UQD 一体化方案供应商,通过 UL 认证,其产品在 GB300 液冷系统中具有应用潜力。(二)PCB 与高端材料1. **沪电股份(002463)**:拥有高多层 PCB 技术优势,适配 GPU 板卡高频高速需求,有望为 GB300 提供高品质 PCB 解决方案。2. **深南电路(002916)**:作为高端封装基板及服务器 PCB 核心供应商,将受益于 GB300 对高端 PCB 的需求增长。3. **胜宏科技(300476)**:HDI 板需求减少利空,但多层 PCB 仍受益于结构性分化,其产品在 GB300 中可能有部分应用。4. **生益科技(600183)**:作为高端覆铜板(M8 CCL)供应商,其产品用于 1.6T 光模块及高速互联,将为 GB300 的 PCB 板材提供关键材料支持。5. **旺捷电子(603228)**:在 PTFE 加工方面经验丰富,能够解决高传输损耗问题,其 PTFE 材料有望应用于 GB300 的 PCB 制造中。(三)电源系统革新1. **江海股份(002484)**:国内龙头,LLC 模组功率可达 20kW,有望替代日本武藏方案,为 GB300 提供高效的电源解决方案。2. **麦格米特(002851)**:HVDC 电源模块核心供应商,配套 GB300 高功率需求,将受益于 GB300 电源系统的升级。3. **蔚蓝锂芯(002245)**:BBU 电池单元供应商,送样超级电容,有望在 GB300 的电源储能环节获得应用。4. **中恒电气(002364)**:提供 HVDC 解决方案,能提升能效 10%-20%,符合 GB300 对电源效率的要求,有望在相关项目中中标。### (四)光模块与高速连接1. **中际旭创(300308)**:1.6T 光模块龙头,同时布局 AEC 铜缆,将受益于 GB300 对高速光模块的需求增长。2. **新易盛(300502)**:具备 1.6T 光模块量产能力,随着网络带宽的提升,其产品在 GB300 应用场景中具有广阔市场前景。3. **天孚通信(300394)**:作为光引擎组件核心供应商,其产品在 CPO 交换机和 NVL288 机柜中发挥关键作用,将伴随英伟达相关产品的放量而获得业绩提升。4. **立讯精密(002475)**:NVLink 铜缆主力供应商,224G 产品认证通过,将在 GB300 的高速互联中占据重要份额。5. **中航光电(002179)**:AEC 铜缆 Retimer 芯片封装技术领先,其产品有望应用于 GB300 的高速连接系统中,提升信号传输的可靠性和稳定性。### (五)GPU 插槽与先进封装1. **长电科技(600584)**:承接 GB300 的 CoWoS-L 封装订单,作为先进的封装技术提供商,将受益于 GB300 GPU 芯片的高性能封装需求。2. **通富微电(002156)**:Chiplet 封装技术成熟,配套 AMD/英伟达等大客户,在 GB300 的 GPU 插槽与先进封装领域具有较强竞争力。3. **淳中科技(603516)**:插槽检测模块供应商,产品单价超 300 美元,随着 GB300 的量产和检测需求的增加,有望获得持续的订单收入。## 五、结语英伟达在 2025 GTC 大会上即将推出的 CPO 交换机和 NVL288 机柜,代表了数据中心技术发展的新方向。CPO 交换机通过创新的 chiplet 架构、光引擎设计和可插拔连接技术,为数据中心提供了更高的带宽、更低的延迟和更灵活的扩展能力;而 NVL288 机柜则凭借其先进的 Switch Tray 设计、升级的 PCB 材料和高效的液冷散热系统,满足了未来数据中心对高密度、高性能和高可靠性的需求。同时,围绕英伟达 GB300 平台的相关产业链企业也将迎来新的发展机遇,投资者可重点关注液冷散热系统、PCB 与高端材料、电源系统革新、光模块与高速连接以及 GPU 插槽与先进封装等领域的核心增量概念股。在数据中心技术不断演进的背景下,英伟达的这些创新产品和技术布局将对整个行业产生深远影响,推动数据中心向更高效、更智能的方向发展。而对于相关供应商和产业链企业来说,与英伟达的合作也将是提升自身技术实力和市场份额的重要契机。

猫咪高远VP
25-07-06 16:32