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浅析服务器连接器市场发展及国产替代现状
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浅析服务器连接器市场发展及国产替代现状

2022-05-19 10:51:51 来源: 作者:国际线缆与连接 点击:2386

【哔哥哔特导读】随着东数西算工程的逐渐启动,服务器市场将迎来新一轮的爆发。连接器作为其中不可或缺的元器件,市场需求也将乘势而上,对连接器的体积、传输速率、可靠性等也随之提高。

随着新基建政策的实施及一系列的技术革新和新技术的出现,进一步推动了未来通信与数据中心市场规模的扩大,全球数据中心市场迎来一轮又一轮高速增长期,服务器的需求体量也随之陡增。

IDC发布的2021年全球服务器市场追踪报告显示,综合全年数据,受益于全球经济的快速复苏,2021年用户对数据中心基础设施的投资持续上涨,全球服务器市场出货量和销售额分别为1353.9万台和992.2亿美元,同比增长6.9%和6.4%。

其中,中国市场表现尤为强劲,持续领涨全球。中国服务器市场销售额达到250.9亿美元,同比增长12.7%,在全球市场占比25.3%,同比提升1.4个百分点,出货量达到391.1万台,同比增长8.4%。

根据IDC给出的增速预测,到2027年,全球服务器市场规模将达到1265亿美元。

服务器

“东数西算”再造风口

2月底,我国从国家战略、技术发展、能源政策等多方面出发,在“新基建”的大背景下,启动了一项至关重要的国家工程——“东数西算”工程。

“东数西算”的“数”指数据,“算”是算力,“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部的算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。

这意味着“东数西算”也将进一步驱动服务器、交换机、路由器、光模块等ICT基础设施设备采购需求增加。因此东数西算工程启动后,服务器的市场需求必然迎来新的爆发点。

连接器作为服务器中传输电流及信号的关键器件,随着服务器市场景气度的提升,应用于其中的连接器需求量也将继续迎来新增量。

服务器行业用连接器种类繁多,按模块可分为以下五个核心种类:存储模块用DDR连接器、数据传输模块用夹层连接器、电源模块用大电流连接器、光传输模块用光纤连接器以及信号传输模块用高速背板连接器等。

同时也可划分为内部和外部I/O类连接器:外部I/O类连接器主要有Type-A、Type-C、RJ45、SFP、QSFP、D-SUB等;内部连接器主要有PCIe、DDR、Mini-SAS、Mini-SAS HD、Gen Z、Slim SAS、高速背板连接器等。

据了解,一般一个服务器中16根DDR连接器、4根PCIe;高速背板连接器主要用在高端服务器中,一块PCB板上多达几十个;在小型服务器中大概有3~5对高速背板连接器。

在5G建设、云基建如火如荼等推动下,通信领域连接器需求旺盛,根据Bishop&associates的预测数据,至2025年全球和国内通信连接器市场规模分别达到215亿美元和95亿美元。

深圳市兴万联电子有限公司董事李根土表示,服务器行业依然保持高速发展,东数西算工程的启动,服务器需求的增加势必带来连接器的增长,兴万联已经做好准备迎接这一庞大的工程。“作为连接器方案解决商,公司已经成立CAE技术中心,与前瞻技术研发中心,积极研发。”

据《国际线缆与连接》了解,2021年及2022年第一季度,在疫情反复、“缺芯少料”的大背景之下,通信市场依然保持着平稳上涨之势,与之配套的连接器企业也均表示服务器市场也给其业绩带来了一定的增长。

“去年服务器板块的连接器订单量所增加,今年第一季度其他连接器感觉有在衰退,但是服务器中的用量则一直很稳定。待疫情好转后,服务器连接器需求量还会持续增加。”东莞市淳峰五金配件有限公司副总经理秦顺平说到。

带变压器的RJ45连接器需求旺盛

传统RJ45连接器模组主要采用分离式方案,将RJ45 连接器、高频变压器、共模扼流圈以及周边电子元器件分别组装在系统主板上。而分离式方案占用较大主板尺寸及设备空间,无法充分满足客户对于设备高集成、小型化的要求,且由于主板及相关零部件线路较长,不利于阻抗平衡及电磁兼容设计,在工作频率及传输速率较高时很难满足网络特性要求。

现在将集成网络变压器到RJ45连接器中,以此来提高传输速率速率、节省空间。同时,变压器中的滤波电路可将高频信号传输中的杂讯过滤掉,也就是说一个RJ45连接器的模块可满足连接功能和信号隔离传输功能,成为了现在的“主流”。

近两年来,在5G基站、数据中心建设持续推进下,网络变压器供不应求。然而,在网络变压器不断增产扩产时,去年下半年的限电限产政策使得部分自动化绕线设备难以正常运行,网络变压器生产进程减缓。

在去年供应不足以及今年市场需求依旧的情况下,今年带网络变压器的RJ45连接器需求更盛。“近两年行业内带变压器的RJ45连接器需求十分火爆,我司第一季度这类连接器的业绩也有不错的成长。”温州意华接插件股份有限公司副总经理程牧说到。

服务器连接器发展趋势

5G时代下服务器对高性能通讯连接器的传输速率和稳定性提出了更高的要求,连接器要满足在有限空间内布局更多的传输线路以实现更快的传输速率、更高的可靠性等要求。

1、更高的传输速率

越高端服务器所需传输的数据量就越大,对连接器传输速率要求也更高。目前市场主流的机柜中交换机与交换机、交换机与服务器之间主要采用的就是SFP28/SFP56、QSFP28/QSFP56的I/O模块进行连接。在56Gbps速率时代,为了追求更高的端口密度,连接器企业进一步开发出了QSFP-DD I/O模块,实现了400G端口容量。

意华股份程牧表示,目前I/O端口的主力部分仍是SFP28和QSFP28,未来会朝支持400G端口容量的QSFP-DD连接器演进,现在QSFP-DD连接器还只用在较为高端的服务器上。

内部的存储连接器以Mini-SAS、Mini-SAS HD为主,未来则将会更多的使用Gen Z、Slim SAS、MCIO等更高速的连接器。

“MCIO可支持高达96Gbps的传输速率,将会在未来2~3年内逐渐开始放量,尤其是在中高端服务器中,对MCIO连接器的需求量会非常大。”程牧说到。

2、高密度、小型化

西点精工牛林表示,高密度体现在连接器的PIN针的间距越来越小,这样可以在一块PCB板上传输更多的信号。因为服务器的PCB板设计越来越小,相应的也要求连接器要求更小型化。

市场上对小型化连接器的需求也更加旺盛。淳峰五金秦顺平以D-SUB连接器为例,目前在服务器中使用较多的是体积较大D-SUB双层连接器,但是往后发展则SLIM D-SUB连接器,即体积更小,客户也希望我们拓展这一类更小型化的D-SUB连接器。

3、高可靠性

据了解,目前市场上服务器所要求的使用寿命长达5~10年,且目前服务器所设计的寿命也越来越长,将达到10~15年。因此对连接器的可靠性要求也随之提高,从连接器的前期设计出发,对其镀层厚度、耐候性、耐温性、耐腐蚀性的要求也越来越高。

淳峰五金在服务器领域中主要提供USB和D-SUB连接器,公司副总经理秦顺平表示连接器镀金的厚度、耐腐蚀性、耐候性都有着比消费电子连接器更高的要求。

4、接口“由电往光”方向发展

随着服务器所需的连接器传输速率往更高的方向发展,依靠铜介质的RJ45连接器存在局限,因此未来RJ45连接器会被光纤连接器或高速连接器逐渐替代。

再往后发展则将转为真正的“光”传输。意华股份程牧表示,目前的高速连接器都属于电连接器,但电连接器的有个先天性的问题就是在信号传输过程中会产生信号串扰。未来通信速度再提高的话,连接器将用“光”取代“电”,但是还需要经过两三轮的迭代。

国产替代进行时

1、国产连接器表现优异

据了解,目前服务器中的USB、RJ45、SFP、QSFP、D-SUB、DDR、PCIe等连接器已经可以实现国产替代,并涌现出了一批优秀甚至走在行业前列的企业。

意华股份在高速连接器领域已然成为了TOP级企业,产品包括外部高速I/O连接器、内置的DDR、PCIe、MCIO等连接器。“而且不存在任何专利问题,我司去年也入选了工信部公布高速连接器“一条龙”示范企业。”程牧补充到,下一代服务器所应用的QSFP-DD、MCIO连接器,意华也已经对头部企业进行了批量供货。

兴万联在服务器中主要提供USB Type-A、Type-C、RJ45、PCIe、DDR等系列产品,“在经过几年的技术储备,今年陆续释放了很多新订单。接下来还将继续布局Gen Z、Slim SAS、等内部的高速连接器。”李根土说到。

2、CPU Socket、高速背板连接器存瓶颈

据了解,CPU Socket是在服务器中国产替代所存瓶颈最大的连接器,市场份额主要由泰科、富士康、得意精密占据。

据《国际线缆与连接》记者了解,CPU Socket连接器国产化进程缓慢的原因主要是专利和投资效益不高两大问题。

国外连接器企业在开发CPU Socket连接器之初,就以建立了严密的专利网,因此专利成CPU Socket国产替代最大瓶颈。其次,目前服务器厂商仅对上述三家连接器企业认可度较高,因此对于其他连接器企业来说进入这一领域连接器投入和产出不成正比。

此外,高速背板连接器也属于难度较高且存在一定瓶颈的连接器,以往主要由泰科、安费诺、莫仕这三家国外品牌连接器企业垄断。

现在中航光电、四川华丰、立讯精密、西点精工、格利浦等连接器企业也已突破了这一瓶颈,可进行国产替代。值得一提的是,上述这些企业也在去年入选了工信部公布高速连接器“一条龙”示范企业名单。

“目前我们已经攻克了56Gbps的高速背板连接器,已经在行业头部企业进行替代且已逐渐开始进行大批量供应。”西点精工牛林说到。

总结

为顺应服务器的发展趋势,应用于其中的连接器连接器正在往小型化、高速、高频、高密度、高可靠、低功耗、低成本方向发展。据了解,服务器中大多数连接器已实现国产替代,且国内也涌现出了一批走在前列的连接器企业。但由于专利问题,CPU Socket连接器在国产替代中仍存瓶颈,且需终端客户认可。

同时,“新基建”与“东数西算”两大工程正在先后推动了服务器行业的发展,也带动了服务器连接器的需求。据了解,在疫情的大背景下,服务器市场给连接器企业提供的订单依然稳中有增。

为迎接服务器新一波的增长,连接器企业也在积极研发下一代的连接器产品,完善更多种类及型号的高速连接器,持续进军服务器市场。

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