人工智能专用控制主板作为支撑AI算力落地的核心硬件组件,其市场需求与AI服务器普及、工业智能化进程深度绑定。在全球AI技术加速渗透、中国"新基建"政策推动及制造业升级的多重驱动下,AI硬件市场尤其是工业领域专用控制主板赛道展现出强劲增长动能。本报告将全面剖析人工智能专用控制主板的市场规模、增长趋势、应用场景及未来发展方向,为行业参与者提供深度洞察。
一、全球AI硬件市场概览
全球AI硬件市场正迎来前所未有的发展机遇。根据Grand View Research的报告显示,AI服务器作为算力核心载体,2024年市场规模已达1248.1亿美元,预计到2030年将飙升至8541.6亿美元,复合年增长率(CAGR)高达38.7%,其中以GPU为核心的高性能服务器占据主导地位。这一增长趋势不仅反映了全球对AI算力的巨大需求,也预示着AI硬件市场的广阔前景。
在这一宏观背景下,细分到专用主板领域,Data Insights Market预测,2025年专为AI服务器设计的主板市场规模将达21.36亿美元,超大规模数据中心扩张、企业级AI应用投入增加及PCIe 5.0等新技术普及成为核心驱动因素。值得注意的是,全球AI服务器PCB(印制电路板)市场也呈现出爆发式增长,市场规模从2023年的120亿元激增至2025年的800亿元,年复合增长率超150%[5]。这一数据充分说明了AI服务器相关硬件组件的旺盛需求。
从全球AI服务器整体市场来看,IDC和华经产业研究院的统计数据显示,2023年全球AI服务器市场规模为211亿美元,预计2025年达317.9亿美元,2023-2025年CAGR为22.7%[6]。AI大模型的训练和推理需要大量的高性能计算(HPC)算力支持,这直接推动了对AI服务器及其核心组件——控制主板的需求增长。
二、人工智能专用控制主板市场分析
1、工业及嵌入式AI主板市场
工业及嵌入式AI主板聚焦工业现场与边缘端场景,是智能制造的关键支撑。其中,全球"工业机器人嵌入式主板"市场已展现稳步增长态势:根据Valuates Reports数据,2024年该市场规模为1.43亿美元,预计到2031年将增长至2.66亿美元,CAGR达9.3%。这一数据反映了工业AI应用的广阔前景,特别是在工业自动化和智能制造领域。
嵌入式工控主板作为工业控制系统中的核心组件,其市场规模也在快速增长。据统计,2023年中国嵌入式工控主板市场规模达到了285亿元人民币,同比增长12%。这一增长主要得益于"中国制造2025"战略的实施以及物联网技术的发展,为嵌入式工控主板市场提供了广阔的市场空间。
2、中国人工智能专用控制主板市场
作为全球最大制造业国家和工业机器人市场,中国在人工智能专用控制主板领域占据重要地位。依托全球工业AI应用全场景的发展基础,结合国内制造业智能化升级的实际进程,中国人工智能专用控制主板市场规模呈现明确的增长态势。
具体来看,2023年中国人工智能专用控制主板市场规模为1.35亿元人民币;2024年市场规模进一步扩大至1.93亿元人民币,同比增长42.96%,这一增长态势充分反映了国内制造业对智能化升级的迫切需求,以及"新基建""智能制造2025"等政策对市场的直接推动作用。回溯市场发展历程,2022年中国人工智能专用控制主板市场规模为0.96亿元人民币,为后续的增长奠定了基础。
展望未来,随着工业场景与AI技术融合的不断深化,市场规模将持续扩张:2025年预计达到2.65亿元人民币,2026年预计增至3.9亿元人民币,持续保持稳健增长。这一预测显示了中国人工智能专用控制主板市场的巨大发展潜力。
三、AI服务器主板市场增长驱动因素
1、全球AI服务器主板市场的快速增长受到多重因素的推动:
算力需求爆发增长:微软CEO纳德拉的论断颇具启示意义:“未来AI智能体数量将远超80亿人类,算力需求呈指数级增长”。这一趋势直接推动了对高性能AI服务器及其核心主板的需求。
2、AIGC大模型训练需求
AIGC大模型的训练和推理需要大量的高性能计算(HPC)算力支持,对AI服务器需求提升。这一需求直接转化为对高性能AI主板的需求。
3、技术进步推动升级
PCIe 5.0等新技术的普及成为核心驱动因素。这些技术进步不仅提升了主板的性能,也推动了整个市场的升级换代。
4、超大规模数据中心扩张
超大规模数据中心的扩张为AI服务器主板市场提供了广阔的增长空间。这些数据中心对高性能、高可靠性的AI主板有着持续的需求。
四、人工智能专用控制主板的技术特点与发展趋势
(一)技术特点分析
人工智能专用控制主板具有以下显著的技术特点:
1、高算力支持
AI主板通常配备高性能处理器和加速器,如GPU,以支持深度学习和大规模数据处理。例如,环旭电子推出的高性能服务器主板设有多个扩展槽,支持多种高效能处理器的搭载,在处理大规模数据时表现优异。
2、高速数据传输能力
AI主板支持最新的内存技术和高速接口。
3、低延迟设计
为了实现高效的数据传输,AI主板采用先进的设计理念。
4、高密度互联
AI服务器的PCB需要采用更先进的制造工艺,如背钻、树脂塞孔、POFV等,以提高电路板的可靠性和稳定性,价值量同步提升[18]。
5、散热设计优化
由于AI计算的高功耗,主板通常采用先进的散热技术,如液冷或风冷。技嘉B860冰雕主板内置AORUS AI SNATCH超频工具,可在AI模式下提升AI、内存及CPU性能,显著升级大模型训练与视频渲染能力。
(二)技术发展趋势
随着AI技术的不断发展,人工智能专用控制主板也在持续演进:
1、PCB层数增加
传统服务器的PCB层数一般在6-16层,而AI服务器的PCB层数则普遍在20层以上,甚至达到30层。这种趋势反映了AI计算对更高密度和更复杂互联的需求。
2、制造工艺升级
AI服务器的PCB需要采用更先进的制造工艺,如背钻、树脂塞孔、POFV等,以提高电路板的可靠性和稳定性,价值量同步提升。
3、结构设计优化
高多层HDI板结构复杂,其中导通孔的形式包含埋通孔、通孔、背钻孔、盲孔、跨层盲孔,且都集中在单片PCB上,融合了高多层板及高密度板的双重特性。
4、AI优化功能增强
主板厂商不断推出针对AI应用的优化功能。技嘉Z890小雕主板支持NPU加速引擎与AI智能散热2.0技术,充分让处理器的性能得到发挥。
5、电源管理优化
AI主板在电源管理方面也进行了优化设计。技嘉B860冰雕主板采用14+1+2相供电与60A晶体管的组合,确保高性能处理器如酷睿Ultra9、Ultra7的稳定输出。
五、人工智能专用控制主板的应用场景
1、工业自动化与智能制造
工业自动化是人工智能专用控制主板的重要应用领域。2021年中国工业自动化市场规模约为2,300亿元人民币,预计到2026年将达到3,500亿元人民币,复合年增长率约为9%。智能控制板在此领域的应用包括生产过程控制、机器人控制等。
在工业现场,通过智能控制板实时监控生产线的状态,自动调整工艺参数以提高效率。这种应用不仅提高了生产效率,也降低了人工成本,为企业创造了显著的经济效益。
工业机器人嵌入式主板作为工业自动化的核心组件,其市场规模也在稳步增长。根据Valuates Reports数据,2024年该市场规模为1.43亿美元,预计到2031年将增长至2.66亿美元,CAGR达9.3%。这一增长趋势反映了工业自动化和智能制造的快速发展。
2、边缘计算与智能终端
边缘计算是人工智能专用控制主板的另一个重要应用领域。在边缘端场景中,AI主板能够实现在数据源头进行处理和分析,减少数据传输延迟,提高系统的响应速度。
智能终端设备,如智能手机、智能家居设备等,也越来越多地采用AI专用控制主板。这些设备通过内置的AI算法,能够提供更加智能和个性化的服务,提升用户体验。
3、云计算与数据中心
云计算和数据中心是AI主板的重要应用场景。随着云计算的普及和数据中心规模的不断扩大,对高性能AI主板的需求也在持续增长。
2025年中国AI服务器市场规模预计将达到163.99亿美元。这一市场规模的扩大直接推动了对高性能AI主板的需求。
中国AI服务器市场规模实现了逐年增长,2022年末,国内市场总规模超过420亿元,同比增长约20%,2023年约为490亿元。市场增速逐步放缓,预计2024年市场规模将达560亿元。这一增长趋势反映了云计算和数据中心对AI主板的持续需求。
4、智能家居与智慧城市
智能家居是AI主板的另一个重要应用领域。2022年全球智能家居市场规模达到1,200亿美元,预计到2027年将达到2,500亿美元,复合年增长率约为15%。智能控制板在这一领域主要用于温控系统、安防系统、照明系统等。
智慧城市也是AI主板的重要应用领域。预计到2025年,全球智慧城市市场规模将达到2.4万亿美元。在智慧城市中,AI主板被广泛应用于交通管理、环境监测、公共安全等领域,提升城市管理的智能化水平。