產業入門 · AI 硬體 · ISSUE #265
一台 AI 伺服器有哪幾種板?從三層、七部位到材料規格的完整座標
一台機器裡,板與板之間的物理任務、價值曲線與材料限制並不相同;先把座標建好,材料題材才有正確的分母
我的判斷是,AI 伺服器板材題材要先放進「層級、系統板部位、規格階梯」三個座標,才有資格談它是否代表整條供應鏈。理由很直接:實體相連的通用基板與加速器模組板,在高盛的前瞻金額曲線裡方向不同;同名 PTFE 也能因補強或填充路線不同,出現接近的介電損耗,Z 軸熱膨脹係數卻相差約 9.5 倍。
一台 AI 伺服器的系統板這一層就有七個部位,每一個承接的結構關係與材料判讀都不同。這篇先把位置畫清楚,再依序加入距離、規格與上游供給三組限制;讀完後,任何板材題材都可以用同一套三步法定位。
這篇先完成第一步:看懂 AI 伺服器的板級架構,不急著把技術名詞直接配成公司名單。下一篇會沿用同一套座標,從封裝、載板到各種系統板部位往產業鏈對接,辨認每一格真正該追蹤的材料、規格進度與公司標的。
一、同樣叫 AI 伺服器的板,系統板層可拆成七種部位
高盛把 GPU 伺服器的系統板拆成七個部位:加速器模組板、通用基板、主機板、中板、背板、交換板與其他。這是部位分類,不代表節點又多出七個垂直層級。
| 系統板部位 | 本文可確認的結構或口徑 | 判讀時先問什麼 |
|---|---|---|
| OAM | 加速器模組板;高盛預估的七部位前瞻金額中最大 | 題材落在模組板本身,或承載它的底板? |
| UBB | Supermicro 官方白皮書寫明,一片 UBB 承載 8 個 OAM 模組 | 承載關係能否直接代表相同的價值曲線? |
| 主機板 | 高盛獨立列項 | 是否把主機板與加速器模組板合併計算? |
| 中板 | 與背板分列;來源把高層數 M9 案例放在這一項 | 引用的是單片、單機架,或全年市場規模? |
| 背板 | 高盛另列的新增品項,亦有 M9、PTFE 與 M8 情境 | 材料換軌改的是單一部位,或整體出貨量? |
| 交換板 | 七部位之一;CPO 的交換器案例也要先分清載板與系統板 | 光引擎移動後,價值落在哪一層? |
| 其他 | 高盛表內的其餘系統板合計 | 是否有足夠資料再往下拆? |
Supermicro 白皮書能確認「一片通用基板承載 8 個加速器模組」的結構關係,但未提供板面積或層數。在缺少可比官方尺寸口徑下,本文不做尺寸排序,也不拿市場金額倒推板的大小。
二、先把座標建起來:封裝、載板、系統板三層
七個部位全部位於系統板這一層。再往晶片方向走,還要依序穿過 IC 載板與封裝;三層的材料、製造方法與替換對象不同。
| 垂直層級 | 位置與關係 | 容易錯接的名詞 |
|---|---|---|
| 封裝層 | 交換 ASIC 與 CPO 光引擎可以共同封裝 | CPO 光引擎、封裝 |
| IC 載板層 | 位於晶片正下方;共同封裝後再由載板接到系統板 | 玻璃核基板、有機核心層 |
| 系統板層 | 承載模組的大板,材料是高階銅箔基板 | OAM、UBB、中板、背板、交換板、CCL 玻纖布 |
CPO 是很好的校正例。光引擎與 ASIC 共同封裝在 IC 載板上,載板再裝到銅箔基板系統板;因此,CPO 的導入位置不能直接寫成系統板材料需求。玻璃核基板替換的也是 IC 載板中央的有機核心層;銅箔基板裡的玻纖布則是補強織布,兩者雖然都帶「玻璃」二字,位置並不相同。
同理,M8、M9 是銅箔基板的低損耗材料等級,不能拿來標示玻璃核基板。只要第一層座標放錯,後面的材料、供應商與市場規模就會一起錯位。
三、第一條軸:板別——七個部位的曲線方向不同
高盛對 2028E 的七部位前瞻金額如下。這整張表是賣方模型,不是已實現營收;本文只用它觀察部位之間的方向差異。
| 部位 | 高盛 2028E 前瞻金額(US$m) | 表內可用方向訊號 |
|---|---|---|
| OAM | 24,168 | 年增 159% |
| 交換板 | 9,010 | 金額居第二 |
| 中板 | 5,787 | 與背板分列 |
| 其他 | 1,803 | 合計項 |
| 背板 | 900 | 七部位裡較小的一格 |
| UBB | 784 | 年減 34% |
| 主機板 | 116 | 年減 48% |
這張表的關鍵在於:同一台機器裡的部位沒有一起同幅成長。通用基板與加速器模組板在實體上相連,前瞻金額曲線仍然分岔;把兩者合成「AI 伺服器大板」會消掉這個差異。
中板與背板還示範了另一種分母錯誤。兩者分屬不同報告:中板採每機架金額,背板採全年市場規模;數字即使看起來接近,單位與對象也不能互換。高盛另做的背板材料三情境顯示,2028E GPU 銅箔基板總市場規模最好與最壞相差不到 3%,而假設中的背板出貨量不變、只替換材料。材料換軌可以改變單一格的價值,卻未必同步重寫整體市場。
四、第二條軸:距離如何改變板材判讀
板別決定位置,訊號距離決定「這一段還能不能繼續走電」。高盛的結構圖把介質分工整理成以下區間;它是賣方用來說明架構的口徑,不能當成所有產品都必須遵守的硬邊界。
| 介質 | 高盛整理的距離區間 | 對應速率口徑 | 主要意義 |
|---|---|---|---|
| PCB trace | 低於 0.5 公尺 | 至 224G | 機內最短電路徑 |
| 銅纜 | 5 至 10 公尺;其中 DAC 低於 3 公尺,AEC 可到 5 至 30 公尺 | 448G | 在被動銅纜、ACC、AEC 間取捨 |
| 光 | 高於 50 公尺 | 1.6T/3.2T | 承接更長距離 |
速率往上推時,電訊號可承受的距離縮短,系統有三類動作:升級材料、縮短電路徑、把一段連接交給銅纜或光。NVIDIA 官方文章確認 Vera Rubin 部分托盤採無纜、以印刷電路板為基礎的結構;SemiAnalysis 的物料清單分析則把這項變化連到 PCB 面積增加,以及較低介電常數與介電損耗的銅箔基板、較高階玻纖布與更平滑銅箔。這裡的「無纜化」只代表部分路徑換成 PCB,並不表示所有線纜消失。
光互連內部也要分路線。LPO 保留可插拔模組,移除模組內 DSP/CDR,補償更多交回主機 SerDes 與通道;CPO 則把光引擎搬到交換晶片旁,將電路徑縮到毫米級。兩者對哪一張板承擔通道品質的影響方向不同,不能合成一條「光通訊帶動高階板材」的直線。
五、第三條軸:規格階梯——材料等級、層數、階數是三條平行軸
定位到板別與距離後,仍不能只寫「規格升級」。板子的規格至少有三條平行軸,每條都回答不同問題。
| 規格軸 | 問題 | 高盛 2028E 口徑 |
|---|---|---|
| 材料等級 | 銅箔基板要用哪個低損耗世代? | M9 以上占市場規模 58%;出貨比重約 26% |
| 多層板層數 | 訊號與供電要堆多少導電層? | 30 層以上占市場規模 47% |
| HDI 階數 | 逐次增層與互連結構做到哪一級? | 6+N+6 以上占市場規模 66%;出貨比重約 44% |
表中的 58%、47% 與 66% 全部是高盛預估的市場規模比重,不是出貨比重。M9 以上在 2028E 的市場規模比重 58%,同一口徑下的出貨比重約 26%;6+N+6 以上則是市場規模比重 66%、出貨比重約 44%。價值比重高於出貨比重,說明高規格單位的價值密度較高;它不能被改寫成同樣比例的板都已採用。
公司揭露還可能使用第四種語言。台燿 2Q26 簡報寫的是極低損耗與超低損耗合計 39%,這是損耗等級的產品組合;把它對照成 M7 以上屬市場換算,並非公司原話。讀到一個百分比時,要同時記下「哪條規格軸」與「什麼分母」。
六、同一個字底下兩種材料
PTFE 把第三個座標的重要性放大到最清楚。同一家 Rogers 的兩條材料路線,在介電損耗接近時,熱膨脹表現仍可完全不同。
| Rogers 材料 | 補強/填充路線 | 介電損耗 Df(10 GHz) | Z 軸熱膨脹係數 |
|---|---|---|---|
| RT/duroid 5880 | 玻纖微纖維補強 PTFE | 0.0009 | 237 ppm/°C |
| RO3003 | 陶瓷填充 PTFE | 0.0010 | 25 ppm/°C |
兩者介電損耗幾乎相同,Z 軸熱膨脹係數相差約 9.5 倍。Rogers 還把陶瓷填充款的低 Z 軸熱膨脹係數連到鍍通孔可靠度,這會修正既有 PTFE 討論裡「高 Z 軸熱膨脹係數必然帶來孔壁可靠度風險」的廣泛前提:風險取決於補強或填充路線,不能由 PTFE 三個字直接推出。
這項修正有嚴格邊界。兩款都是微波射頻用的單張層壓板,規格表只能證明材料物性;它沒有證明多層堆疊、鑽孔、鍍通孔與板廠製程能以高良率量產。Panasonic MEGTRON6 的熱固性板材對照值又採不同測試方法與頻率,也只能用來看量級,不能做逐格等值比較。
LPO 的材料推論同樣要停在證據邊界。百吉位線性可插拔光學規格把通道損耗上限由 13 dB 放寬到 16 dB;晶粒對晶粒預期不高於 20 dB,主機 PCB 測試區間是 1 至 12 dB。Semtech 的 200G LPO 技術文章稱目前目標為 22 dB,並正推進至 26 dB。這些數字證明主機 PCB 仍在損耗預算內;由於缺少具數位訊號處理器重定時功能模組的同速率、同條件比較,現階段不能下結論說 LPO 必然推升 M8 或 M9 板材需求。
七、換不掉的那一層:上游雙鎖喉與產能時間差
系統板使用的銅箔基板還要往上追到玻纖布與銅箔。玻纖布至少分成兩個市場:商品與標準級 E 玻纖依規模競爭,高階 AI 用低介電損耗與低熱膨脹產品則更依賴技術與認證。現有資料對 T-glass 代號的物性定義並不一致,因此本文只保留「高階玻纖布有低介電損耗與低熱膨脹兩條產品線」這個層級,不把單一代號綁定到單一物性。
供給時鐘也不同步。市場資料稱日東紡主導 T-glass 約九成,新產能要到 2027;HVLP-3/4 超低粗糙度銅箔則由少數廠商供應,2026 年 3 月起出現配額制。台光電官方規劃的月產能在 2026 年為 6.15M、年增 5.1%,2027 年才到 9.30M、年增 51.2%。這是公司前瞻規劃,重點在供給跳升集中於 2027,不能當成已完成產出。
替代材料也有認證時間差。台虹與亞電的 PTFE 材料在資料時點仍處客戶認證階段,較顯著貢獻或跨認證落在後續年度。我的讀法是:看到名目擴產、送樣或材料物性成立時,先把它放進「可製造、可認證、可量產」的順序;前一格成立,不會自動讓最後一格同步成立。
八、三步定位:拿到材料題材怎麼判讀
這套方法可以濃縮成三個動作。
1. 先定位層級:題材落在封裝、IC 載板或系統板?例如 CPO 光引擎與 ASIC 共同封裝在載板上;玻璃核替換的是載板核心;CCL 玻纖布位於系統板材料內。 2. 再定位系統板部位:若它確實落在系統板,進一步問是加速器模組板、通用基板、主機板、中板、背板、交換板或其他。中板單機架金額與背板全年市場規模不能互換,背板材料情境也不能代表七部位同步換料。 3. 最後定位體量與規格階梯:先確認該部位的體量採單片、每機架、出貨量或全年市場規模哪一種口徑,再問它改變的是材料等級、多層板層數、HDI 階數,還是公司自己的損耗分類;最後檢查規格數字採市場規模或出貨分母,以及材料物性是否已跨過認證與量產。
| 題材 | 第一層定位 | 第二層定位 | 第三層要補的問題 |
|---|---|---|---|
| 玻璃核基板 | IC 載板 | 不進七個系統板部位 | 替換哪一層核心、認證到哪一步? |
| CPO | 封裝與 IC 載板 | 交換器案例另查交換板 | 電路徑縮短後,哪一層價值增加或減少? |
| PTFE 背板 | 系統板 | 背板 | 是哪一種 PTFE 路線,且多層量產是否成立? |
| cableless | 系統板 | 中板、背板、夾層卡等路徑 | 增加的是板材用量、材料等級,或兩者? |
完成三步後,才能判斷看到的是整層訊號,還是某一格的變化。這也是本文與受惠者名單的分工:這篇只提供座標,不替任何公司排隊。
為什麼這對散戶重要
材料題材最容易在「技術突破」與「整體需求」之間跳過分母。對一般投資人而言,三步定位法的價值是先把錯誤外推擋在研究入口,而不是用更多名詞增加複雜度。
下一次看到 PTFE、M9、LPO、CPO、低介電玻纖布或無纜化設計,可以先寫下五個答案:它在哪一層、哪個部位、該部位的體量用什麼口徑、哪條規格軸、證據走到物性/認證/量產的哪一步。五格都能回答,再評估它能否代表更廣的供應鏈;若只能回答材料名稱,就仍然只是未定位的技術訊號。
⚠️風險與注意事項
🧭研究結論與追蹤框架
我的判斷維持不變:先定位,再談材料。七部位曲線分歧、三條規格軸使用不同分母、PTFE 兩條材料路線與 LPO/CPO 的相反電路徑,共同說明單一技術突破還不夠代表整條供應鏈。
- 板別文件:優先追原廠或標準組織能否補齊各部位的結構、層數與材料規格,讓七部位從前瞻分類走向可比資料。
- 規格分母:每次更新都分開市場規模比重、出貨比重、材料等級、層數與 HDI 階數,不用其中一條代替另一條。
- PTFE 量產證據:下一個有效訊號是高層數板的製程相容性、良率與具體客戶認證,不是再多一張單張材料規格表。
- 光互連通道預算:補上 LPO 與具數位訊號處理器重定時功能的可插拔模組在相同條件下的比較,再判斷主機板材要求究竟提高、持平或被其他架構吸收。
📋一頁速看
| 要判斷的問題 | 可用答案 | 不能直接推出的結論 |
|---|---|---|
| 題材在哪一層? | 封裝、IC 載板、系統板 | 同名材料橫跨三層就是同一市場 |
| 系統板是哪一個部位? | OAM、UBB、主機板、中板、背板、交換板、其他 | 一格成長代表七格同步成長 |
| 升級發生在哪條軸? | 材料等級、層數、HDI 階數 | 一個百分比能代表所有規格與出貨 |
| 材料名稱夠不夠? | 還要辨認補強、填充與測試條件 | PTFE 或 T-glass 三個字已決定全部物性 |
| 架構怎麼改電路徑? | LPO 保留主機 PCB 預算;CPO 把電路徑縮短 | 光互連必然單向增加高階系統板需求 |
| 證據走到哪一步? | 物性、送樣、認證、量產分開記 | 規格表成立等同營收已經兌現 |
下一篇預告
這篇先完成 AI 伺服器架構課。下一篇會把同一套「三層、七部位、三條規格軸」往產業鏈展開,逐格連上應追蹤的材料路線、供應進度與公司標的;追蹤時以標的對應的層級、部位與證據階段為準,避免只看題材名稱。
第一站會把 PTFE 放回背板材料情境,比較不同材料路線與公司證據。可接著閱讀 〈PTFE 背板材料路線之爭〉;該篇處理受惠者分層,本篇不重複名單。
若想先往上游拆銅箔基板、樹脂、玻纖布與銅箔,可先讀 〈AI 算力 PCB 全景:從一塊電路板到一塊玻璃〉。
📚來源與參考
第一級公司官方與主要文件
- LPO MSA《100G-DR-LPO Specification Revision 1.0》(100G LPO 的 die-to-die 與 host PCB 損耗預算。)
- Rogers RO3000 Series Circuit Materials 規格表(RO3003 陶瓷填充 PTFE 的介電與熱膨脹係數。)
- Rogers RT/duroid 5870/5880 規格表(玻纖微纖維補強 PTFE 對照。)
- Panasonic MEGTRON6 R-5775 官方 IPC 規格表(熱固性低損耗板材的對照組。)
- Supermicro Universal GPU System 白皮書(UBB 與 8 個 OAM 的結構關係。)
- NVIDIA Vera Rubin POD 技術文章(Spectrum-6 SPX、CPO 與 PCB midplane 的公司口徑。)
- 公開資訊觀測站(台光電與台燿 2026 年第二季法說簡報的產能與產品組合原始文件入口。)
第二級產業研究與專業資料
- Semtech:200G LPO Power, Reach and Loss(200G LPO 的 22 dB 目標與 26 dB 推進狀態。)
- TrendForce:玻纖布與 T-glass 產業整理(高階玻纖布供應背景。)
- Goldman Sachs Global Investment Research,2026-04-17 與 2026-08-05 付費報告:本文七部位前瞻金額、距離分工與規格階梯的賣方模型來源;不公開重製報告內容。
第三級財經媒體與產業研究者
- GlobalTechResearch:Nittobo 電子級玻纖布研究(日東紡供應結構的個人研究者口徑,本文只取其供應結構描述,未採用其推估數字。)
數據股價與目標價來源
- 本篇沒有使用股價、估值倍數或目標價,代號只用來辨識上市主體與供應鏈角色。
- 板材與封裝的規格數字取自各家官方規格表,可逐項回原文核對。
- 七部位前瞻金額、距離分工與規格階梯出自高盛 2026-04-17 與 2026-08-05 的付費報告,屬單一賣方模型;本文不公開重製報告內容,讀者無法自行覆核該表,文中已標明它是賣方前瞻,不是已實現營收。
方法事實核查方法論
材料與規格層一律回一手:介電損耗、Z 軸熱膨脹係數與損耗預算都對 Rogers、Panasonic 與 LPO MSA 的官方規格表逐項複核,不採二手轉述。賣方模型只用來觀察部位之間的方向差異,不當成產業事實,也不從中外推個股受惠幅度。台廠產能與產品組合回公開資訊觀測站的法說原始文件。系列內部對讀的兩篇既有研究重讀原文後引用,不憑印象轉述。