PCB新材料調研:輝達認證進展與競爭格局

今天聚焦出發點(瞭解技術層面的知其然,知其所以然)、輝達的認證進展和競爭格局。相信這三個層面的內容是大家更關心的。

當GPU功耗飆升至2850瓦,傳統PCB材料扛不住了,一種嵌入PCB內部的陶瓷基板,成了破局的關鍵。一家中國本土企業,率先通過了輝達下一代產品Rubin/Rubin Ultra的陶瓷基板嵌入PCB測試,而日本、美國同行的送樣尚未通過。

這不僅僅是技術突破,更是一場關乎AI伺服器散熱路線、產業鏈格局、價值量分配的關鍵戰役

AI伺服器散熱,正在從“液冷”捲到“板級”,而陶瓷基板或成為新材料之王。

一、為什麼PCB裡要“夾”一層陶瓷?

核心目的就是解決散熱問題。

新一代GPU的功耗有多誇張?專家透露,Rubin的功耗高達2300瓦,Rubin Ultra更是達到了2850瓦。這是什麼概念?一個家用電熱水壺的功率一般在1500-2000瓦。也就是說,一塊顯示卡的功耗,已經超過了一個熱水壺。

如此高的功耗,傳統PCB材料(FR-4)根本扛不住。熱量集中在局部,會導致板材老化、性能下降

陶瓷的導熱係數,是普通FR-4材料的上百倍。 將陶瓷基板嵌入PCB的中間層(多層板中間),核心功能就是:將GPU等熱源的單點高熱吸收,然後通過陶瓷的大面積將熱量均勻鋪開,再縱向穿透至上下多層PCB進行散熱。 簡單說,就是“熱點打散,溫度降下來”。

還有一個附帶優勢:陶瓷的膨脹係數與矽晶片非常接近,高溫下能有效避免熱脹冷縮導致的開裂。同時,陶瓷的銅面還可以做成電源層,在電流爆發時起到一定的降壓作用

這個方案,同時解決了散熱和電流兩個關鍵問題。 不是錦上添花,而是剛性需求。

二、為什麼是中國企業率先通過測試?

這是調研內容中最令人印象深刻的敘事。

送樣的企業有三到四家。已知競爭者包括:台灣的景碩(已通過測試)、美國的羅杰斯、日本的京瓷(尚未通過)。

而一家中國本土企業,不僅送樣,而且已經通過測試,等待小批次生產通知。

為什麼是中國企業贏了?

專家回答:主要是因為前瞻性的技術儲備。

這段話很有故事感:公司高層通過與滬電股份高層的早期交流,預判到這可能是一個未來的技術方向,因此很早就開始了相關的技術儲備。當需求明確後,公司能夠迅速響應並直接送樣。 用專家原話說:“這種有準備的狀態,使公司的整體節奏快於日系廠商。

而日本企業(如京瓷)送樣時間較晚,並非技術不行,而是日系廠商在供應鏈響應和產能擴張方面的節奏,通常會比國內廠商慢一拍。 這種“慢”,在AI伺服器這種極速迭代的賽道里,成了致命的劣勢。

但專家也冷靜提醒:測試通過僅是第一步,後續還需經過小批次驗證,並不意味著能立即實現大規模放量。 真正的規模化放量,還需要時間。

三、這項技術,到底有多高壁壘?

很多人可能會問:既然中國企業能做,日本企業也能做,那是不是門檻不高?

專家給出的答案很清晰:有一定技術門檻,但並非無法踰越。

核心難點在於三個參數的兼顧:熱導率需要達到80-90 W/(m·K);CTE(熱膨脹係數)要滿足特定要求;擊穿電壓必須達標。 這三者缺一不可。

關鍵環節不是裝置,而是配方。 專家特別強調:“對於陶瓷類產品而言,核心競爭力在於配方,而非生產裝置。 能否達到熱導率、擊穿電壓等關鍵性能指標,完全取決於配方的優劣。”

對於新進入者而言,掌握核心配方極具挑戰性。從零開始自主研發基本不可能。成功路徑主要有兩種:一是具備深厚的技術儲備和長期的產品經驗;二是從掌握先進技術的日系公司獲取,例如直接購買配方。

目前全球具備該產品生產能力的公司,主要集中在日本(基本都能生產,送樣通過率100%)、台灣(景碩科技)、以及中國大陸(ZC、FLH等)。

四、這塊陶瓷片,到底值多少錢?

這是大家最關心的問題。

市場上曾有觀點認為,每塊GPU對應的陶瓷基板價值量高達1000美元。專家直接闢謠:這種說法是不可能的,價值量沒有那麼大。

專家給出了詳細的估算:目前單片陶瓷的價格約為280元。一塊40多層的板卡可能使用6片陶瓷,總價值約1680元。 進入大規模量產後,預計至少有20%至30%的降價空間,實際單價可能在200元左右,單板價值約為1200元。

如果一塊GPU平均使用兩塊板卡(計算板和中間板),那麼對應的陶瓷材料價值約為2000元(約280美元)。 雖然不算“天價”,但放在AI伺服器數百萬台的出貨量背景下,這個市場空間同樣非常可觀。

該產品在整塊PCB中的價值量佔比不高,大約為6%到7%。 在供應鏈中,公司力爭成為“二供”,一供大機率會被一家日系公司佔據。

五、未來:Google也可能是大客戶

目前,該陶瓷基板主要面向輝達的Rubin或Rubin Ultra系列。但專家透露,公司計畫向Google送樣。根據此前與Google的溝通,對方表示有可能使用陶瓷基板,但尚未給出明確答覆。鑑於Google的許多技術方案與輝達的方案高度相似,其後續採用陶瓷基板的可能性也比較高。

如果未來向Google供貨,產品定價預計與供給輝達的沒有差異。 這顯然是一個全球化的大生意。

寫在最後

一塊不到手掌大小的陶瓷片,嵌入幾十層厚的PCB中間,解決的是AI時代最底層的物理難題:散熱。

這個故事給我們的啟發是什麼?

不是只有“液冷”才叫散熱創新,板級材料的一點點突破,都可能帶來整個產業鏈的重構。而在這個新賽道上,中國企業的“快”與“前瞻性”,第一次壓過了日本企業的“強”與“穩”。

AI的戰爭,已經從晶片,打到了PCB的材料層。 (數之湧現)