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前言
台灣強大的伺服器代工產業帶動上下游產業鏈成熟完整,從處理器連接器、散熱模組、機殼、導軌到印刷電路板業都能在台灣一站購足,更關鍵的是隨處理器熱能突破500W,液冷解決方案在2022年成為最熱門的零組件技術,2023年將可望加速普及。
川湖 主打在地製造
川湖成立37年,最早是做家具五金起家,當時因亞洲金融風暴剛過去,正值網路泡沫化,川湖最大客戶要求配合降價,獅子大開口砍價三成,讓經營團隊傷透腦筋,客戶的無情,川湖不僅沒降價,反而忍痛啟動轉型。
當時拍板決策的是總經理林淑珍,「客戶與產業應用太集中,客戶要降就得降。」意識到產業與客戶過度集中化的風險,川湖咬牙營收掉四成也得轉向,而這個坎,也成為川湖以自有品牌King Slide發展伺服器導軌的契機,十年後,川湖已成為伺服器產業第二把交椅,僅次於北美Accuride。
川湖的成功有天時跟地利,天時是指除品牌伺服器業者外,這十年正好是雲端資料中心崛起,這些客戶多半希望供應商直接提供客製化服務。地利則是因台灣是伺服器產業大國,九成伺服器在台灣業者手中,隨台廠機架出貨比拉高到二至三成,對導軌的需求也越高,有供貨地利之便。
在技術研發上,川湖也沒有鬆懈。「導軌的專利技術很深,必須有很創新的概念,」執行副總王俊強說,截至目前川湖取得的專利超過3,000多項,遍布全球。
值得注意的是,現在雲端資料中心的伺服器機櫃設計也在改變,網通、不斷電、儲存等周邊持續整合到機架伺服器形式中,使客戶對導軌的需求量快速拉高。
把伺服器導軌做到一定規模後,2008年金融海嘯來襲,川湖再居安思危,開拓第二條產品線:高階櫥櫃滑軌及鉸鏈,經過14年努力,川湖營收中已有28%來自高階廚具貢獻,2022年市占率有機會達2%。
2022年全球化製造風吹起,林淑珍表示,因應地緣政治風險增加,雖仍以台灣製造為主,未來也積極評估不同區域生產可能。
廣運 強攻散熱方案
廣運集團是自動化設備系統整合廠,四年前成立熱傳事業部,從自動化領域跨足散熱方案,目前液冷解決方案的水冷背板跟CDU(液冷監控主機)已打入國家高速網路中心台灣杉二號,另外也替警政署資料中心服務。
「我們水冷做三、四年,2022年ESG節能減碳意識抬頭,很多客戶都考量導入,現在很大的半導體客戶資料中心就是用我們的解決方案,第一階段已在2021年完成,後續還有第二第三階段。」謝明凱開心地說。
「我的好處是無痛升級,客戶既有資料中心可以不停機,我們直接幫它拆門片,換門板,管路配好連上去。」謝明凱指著自家水冷方案說明優點,許多企業客戶就是看準廣運方案可以不必停機,若機櫃總能耗在10~40KW可用水冷背門,若40~80KW熱能就裝水冷頭,若能耗30~180KW則建議直接用浸沒式水冷方案。
廣運熱傳部門針對既有資料中心機櫃設計水冷背門、水冷頭、分歧管、CDU,打造雙冷通道的解熱方案,拿到相關專利。
現在許多散熱廠商,都跟處理器或雲端客戶合作,從資料中心設計規劃開始合作液冷方案,廣運鎖定的是資料中心「升級」商機,需要的專業技術有何不同?
謝明凱解釋,廣運的水冷背板有系統專利,消除冷凝滴水疑慮,其次,一座機櫃的每一層伺服器運算效能跟功能都不一樣,「有可能機櫃上面熱,但下面冷,有冷熱不均的問題。」廣運的水冷方案可判斷機櫃中需要解熱的位置,達成散熱目的。
謝明凱觀察,現在水冷正從「看不懂到看懂」,往「看到商機、要去做」的階段,水冷液冷這個冷衙門迎向技術最熱門時代。
奇鋐 研發軍團給力
「客戶散熱器本來是銅,我改鋁的,再把風扇改小,改變流場方向,解決本來熱氣一直在機箱出不來的問題。」沈慶行指著一個客戶案例說明奇鋐的服務特色熱烈解說,他必須幫客戶解熱,又不能影響機器結構強度。
一台伺服器24小時運轉如何散熱?熱管只能把處理器(CPU)的熱導出至散熱鰭片上,透過風扇創造風流將熱吹出,散熱效率跟風流有關,搭配機殼打洞,風就能將熱帶出系統。
這是基本的散熱對策,但在電子零組件行業中,機殼、風扇、散熱器業者各自專營,客戶若非得具備完整系統散熱設計力,得召集零件商開會,一家做莊設計系統,其他兩家配合交貨。
這樣的合作機制,過去在產業每三年一次升級還行得通,但雲端世代,處理器規格變化快,零組件價格降價頻繁,雲端客戶每年都在擴充資料中心,這種模式不僅沒效率,成本更降不下來。
也因此,雲端客戶找上奇鋐談散熱方案,2017年開始,奇鋐就跟北美及大陸雲端巨頭們密切合作,2018年起營運猶如吃了大補丸,一年跨一大階。
要能做雲端客戶生意,要有熱流、風流分析、機構設計、電磁波EMI、噪音分析能力,機殼業是重資本行業,風扇是主動元件,需要電能人才,為此奇鋐養1,500位研發人才,居台灣專利百強第31名,這樣的手筆在零組件業相當罕見。
「這很吃研發資源,所以給的價格不合理,我們就不做!」沈慶行霸氣地說,除花千萬買熱流分析軟體,也要累積經驗才有軟體使用精確度,目前產業界沒第二家能提供整套散熱對策。
雙鴻 液冷技術傲人
雙鴻2012年拿出1,150萬美元(相當於3.45億元)向IBM技轉伺服器水冷技術,這件事在十年前,因處理器耗能不高,林育申獨排眾議引進水冷技術做研發,外界自然有不少疑惑,因為當時電腦散熱用氣冷就能搞定,但如今,苦守寒窯的投資已看到曙光。
隨處理器運算力大躍進,英特爾宣布投資7億美元在美國成立實驗室,開發新一代浸沒式液冷散熱方案,並發布Open IP資料中心浸沒式液體冷卻完整方案。輝達也發布針對數據中心等級GPU A100 PCIe的官方水冷版本,預告自家的數據中心、NVIDIA HGX會導入水冷系統。
2018年伺服器處理器能耗僅180W~280W,但2023年之後將倍增至500W以上,散熱方案,成為雲端資料中心客戶最關心的課題。
Google等雲端服務業者紛紛興建大型資料中心,散熱器業者直接面對雲端客戶合作開發散熱器,如今連半導體客戶也來插一腳,希望跟散熱器業者合作出規劃方案,以爭取雲端資料中心客戶青睞,雙鴻不管是「開放式水循環」或「封閉式水冷」或液冷盤、冷卻液監控主機、分歧管一應俱全。
除英特爾長期合作,雙鴻也在2018~2019年Rome處理器時代開始跟超微合作,2022年超微5奈米製程的Genoa處理器耗能高達400W,2023年Bergamo處理器耗能更將超過500W,雙鴻獲得超微白皮書指定推薦,成為伺服器系統開發商參考採購建議。
另外,雙鴻也與台積電合作開發大機櫃水冷方案,一座機櫃可以處理30KW的熱能,雙鴻內部水冷團隊甚至已著手研發100KW解熱方案,因應未來需求。
林育申說,「2023年會是水冷方案出貨元年」,眼看剛需將至,他說:水冷將成一門顯學。
聯茂 建構5G生態圈
聯茂2021年在全球銅箔基板(CCL)產值排名全世界前五。業界說,聯茂因主打穩定生產、品質可靠,吸引不少海內外雲端伺服器夥伴默默採用,歷年在國際展會上都可見到諸多一線外商伺服器廠、廣達集團的雲達、英業達等現身聯茂攤位。
近年聯茂成長方向更拓展,來自董事長陳進財、執行長蔡馨暳率領的團隊已訂下「4S」長期發展戰略,該戰略從網通交換器、伺服器、存儲等(switch、server、storage)核心技術能力延伸至基地台,目標打造第五代行動通訊(5G)材料完整生態圈,並超前部署為後續6G材料鋪路。
因應市場長期需求,聯茂並已規畫江西三期擴充, 2023年陸續開出產能,目標CCL月產能最大可增加120萬張,計畫於2023年第3季擴建完成。
聯茂已率先成為主要伺服器平台主要銅箔基板供應商,並在2019年成為台灣首家提供5G基地台應用之銅箔基板供應商。陳進財曾指出,2022年底銅箔基板月產能上看540萬張。
就大環境挑戰,陳進財指出,目前至少看到三隻黑天鵝,個別廠商都要做好萬全準備,在逆境中追求成長與永續發展。
雖然英特爾新伺服器平台遞延,但研究機構數據顯示,英特爾Eagle Stream遞延缺口仍有望由Whitley暫代,估Whitley占整體市場比重約70%,Eagle Stream占比則約5-10%,業界普遍看待,只要Purley平台有更新換代,對產業就是好事。
依據台灣電路板協會分析數據顯示,由於超微先前伺服器晶片羅馬市占率大幅提升,也促使Genoa伺服器平台發展備受關注,後續Siena、Bergamo處理器更將帶動高階材料需求。
群聯 站穩高階市場
目前,群聯營收已超過80%來自非消費型領域所貢獻,搶搭這波全球數位轉型趨勢,群聯也強化與大廠結盟,先前與超微合作,成功打響第一砲,近期也結盟硬碟大廠希捷(Seagate),搶攻企業級固態硬碟(SSD)市場,另外,在大股東鎧俠協助下,讓群聯跳脫受限NAND晶片價格波動的影響,開拓新營運模式。
2018年第3季與超微的合作案,可說是群聯關鍵一役,執行長潘健成回顧當時,時間是最大敵人。時間回到2018年8月9日的美國,超微邀請群聯合作希望在2019年1月4日美國消費性電子大展(CES)時,展示搭載群聯晶片的產品,也就是說,群聯需在短短五個月的時間要趕出晶片,這是艱鉅的挑戰。
不過,潘健成決定接下此案,更不計代價趕進度,最後成功交給超微四顆完成的IC;一般而言,一個PCIe Gen4 SSD平台從零到量產,要花二年到二年半,群聯只花了九個月,讓超微的產品如期在2019年7月7日上市。
「群聯好厲害」的評價開始傳開,促成美系客戶上門來談遊戲機開發,後來群聯手上的多個案子,都是因超微「不可能的任務」間接帶來。
群聯認為,當網路商業與服務興盛,市場對資料存儲空間需求大增,高速可靠的資訊串流方案,將使固態硬碟SSD、內嵌式記憶體eMMC應用在電腦及智慧型手機的滲透率於近年大幅提高,甚至跨進大量資料處理伺服器。
群聯至今取得NAND Flash相關技術專利近2,000件,也創造出獨特的營運模式,法人預估群聯2024~2025年布局資料中心及企業級SSD貢獻就將顯現。
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