พลังประมวลผล AI พุ่งสูง สิ่งจำเป็นหลักที่ซ่อนเร้นคืออะไร? ทองแดงกลายเป็น 'น้ำมันใหม่' แห่งยุคดิจิทัล

I. การขยายกำลังการประมวลผล AI เปิดโอกาสการเติบโตของทองแดง

โครงสร้างพื้นฐานด้านกำลังการประมวลผลและการก่อสร้างศูนย์ข้อมูลทั่วโลกมีการเติบโตแบบก้าวกระโดด พร้อมกับการเปิดใช้งานโครงการประมวลผลอัจฉริยะและซูเปอร์คอมพิวติ้งอย่างหนาแน่นในหลายภูมิภาค ก่อให้เกิดเส้นอุปสงค์ใหม่ที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ทองแดงกึ่งสำเร็จรูป ตามการคาดการณ์ของ SMM การติดตั้งกำลังการประมวลผลใหม่ทั่วโลกคาดว่าจะมีอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ที่ 24% ตั้งแต่ปี 2025 ถึง 2030 โดยการติดตั้งใหม่จะเกิดขึ้นในอัตราเร็วสูงสุดในปี 2025 และ 2026 การติดตั้งใหม่ในปี 2026 คาดว่าจะเติบโต 65% เมื่อเทียบกับเดือนก่อนหน้า (MoM) และในปี 2027 อัตราการเติบโตของการติดตั้งใหม่คาดว่าจะชะลอลงมาอยู่ที่ 28.77% จากนั้นจะชะลอตัวลงอย่างต่อเนื่องทุกปีในช่วงปี 2028-2030

เมื่อพิจารณาตามภูมิภาค การติดตั้งกำลังการประมวลผลใหม่ทั่วโลกจะกระจุกตัวอยู่ในสองตลาดหลัก ได้แก่ สหรัฐอเมริกาและจีน สหรัฐอเมริกายังคงเป็นผู้นำในด้านขนาดการติดตั้ง ด้วยประโยชน์จากผู้ให้บริการคลาวด์ที่มีขนาดธุรกิจรายใหญ่ที่สุด ระบบการดำเนินงานศูนย์ข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูง และระบบนิเวศอุตสาหกรรม AI ระดับโลกที่จัดตั้งมาอย่างดี ในประเทศจีน ผู้ผลิตคลาวด์ชั้นนำอย่างอาลีบาบาและเทนเซ็นต์ยังคงเพิ่มรายจ่ายลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านกำลังการประมวลผล ขณะที่เครือข่ายกำลังการประมวลผลแห่งชาติได้ถูกรวมอย่างเป็นทางการในการวางแผนระดับสูงสุดของ "หกเครือข่าย" และโครงการ "ข้อมูลตะวันออก ประมวลผลตะวันตก" กำลังถูกทยอยดำเนินการและเปิดใช้งาน ส่งผลให้ส่วนแบ่งการตลาดของศูนย์ประมวลผลอัจฉริยะภายในประเทศปรับตัวสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง

การวิเคราะห์ของ SMM ระบุว่า อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปีแบบทบต้น (CAGR) ของการใช้ทองแดงใหม่สำหรับกำลังการประมวลผลทั่วโลกตั้งแต่ปี 2025 ถึง 2030 อยู่ที่ 21% ซึ่งต่ำกว่าอัตราการเติบโตของการติดตั้งใหม่เล็กน้อย เหตุผลหลักคือการทยอยปรากฏของผลกระทบทางเทคโนโลยีในระยะกลางและระยะยาวที่ช่วยลดการใช้ทองแดง เมื่อพิจารณาเป็นรายปี การเติบโตของการใช้ทองแดงอยู่ที่ 54.94% ในปี 2026 ชะลอลงมาที่ 27.58% ในปี 2027 และการเติบโตของการใช้ทองแดงใหม่ก็คาดว่าจะมีแนวโน้มชะลอตัวลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในช่วงปี 2028 ถึง 2030

II. การใช้ทองแดงต่อหน่วยของศูนย์กำลังการประมวลผลแสดงแนวโน้มเป็นระยะของการเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลง

การคำนวณของ SMM ตามภูมิภาคแสดงให้เห็นว่า การใช้ทองแดงเบ็ดเสร็จต่อหน่วยการประมวลผลของศูนย์กำลังการประมวลผลทั่วโลกจะแสดงลักษณะของการเพิ่มขึ้นก่อนแล้วจึงลดลงตั้งแต่ปี 2025 ถึง 2030 ในระยะสั้น กำลังการประมวลผลใหม่ส่วนใหญ่มาจากการก่อสร้างวิทยาเขตแห่งใหม่ทั้งหมด ด้วยโครงสร้างพื้นฐานสนับสนุน เช่น ระบบไฟฟ้าและระบบสายดินที่สร้างขึ้นใหม่ทั้งหมด ประกอบกับการใช้ตู้แร็คความหนาแน่นสูงที่ผลักดันให้อัตราการใช้งานระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเพิ่มสูงขึ้นอย่างรวดเร็วหลายปัจจัยร่วมกันผลักดันให้การใช้ทองแดงต่อหน่วยโดยรวมเพิ่มขึ้นในปี 2025-2026 ในระยะกลางถึงระยะยาว เมื่อระบบจ่ายไฟกระแสตรงแรงดันสูง 800V ถูกใช้งานในวงกว้าง ความหนาและพื้นที่หน้าตัดของตัวนำทองแดงในสถานการณ์กำลังไฟฟ้าที่เทียบเท่ากันจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกัน สายทองแดง NVLink ความเร็วสูงจะถูกแทนที่ด้วยการเชื่อมต่อด้วยใยแก้วนำแสง ประกอบกับการพัฒนาวัสดุระบายความร้อนด้วยของเหลวรุ่นใหม่และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในกระบวนการใช้อลูมิเนียมแทนทองแดง การใช้ต่อหน่วยโดยรวมของอุตสาหกรรมจะเข้าสู่แนวโน้มขาลง อย่างไรก็ตาม ด้วยข้อจำกัดของอัตราการแพร่หลายของเทคโนโลยีอุตสาหกรรม การคำนวณของ SMM แสดงให้เห็นว่าไม่มีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของการใช้ต่อหน่วยในปี 2027-2028 เนื่องจากปัจจัยที่ลดการใช้และเพิ่มการใช้ทองแดงหักล้างกันเอง ทำให้การใช้ต่อหน่วยคงที่ แนวโน้มขาลงจะเด่นชัดอย่างมีนัยสำคัญหลังจากปี 2029 เท่านั้นควรทราบว่าการใช้ต่อหน่วยโดยรวมเป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักที่ SMM คำนวณจากขนาดการติดตั้งระบบพลังการคำนวณในสหรัฐฯ จีน และส่วนอื่นของโลก มีความแตกต่างอย่างชัดเจนในการใช้ต่อหน่วยระหว่างศูนย์ข้อมูลในภูมิภาคต่างๆ โดยการใช้ทองแดงต่อหน่วยจัดอันดับเป็น: ส่วนอื่นของโลก > จีน > สหรัฐฯ ซึ่งผลกระทบจากขนาดของคลัสเตอร์ขนาดใหญ่ช่วยลดความเข้มข้นของการใช้ทองแดงต่อหน่วยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

III. การแจกแจงรายละเอียดการใช้ทองแดงหลักในศูนย์พลังการคำนวณ

ศูนย์การคำนวณแบ่งเป็นสามประเภท: IDC ทั่วไป, ศูนย์การคำนวณอัจฉริยะ, และศูนย์ซูเปอร์คอมพิวติ้ง บทความนี้ใช้ศูนย์การคำนวณอัจฉริยะซึ่งมีส่วนแบ่งตลาดสูงสุดและอัตราการเติบโตเร็วที่สุดในปัจจุบัน เป็นตัวอย่างการคำนวณเพื่อแจกแจงโครงสร้างการใช้ทองแดง:

ระบบจ่ายและกระจายไฟฟ้าเป็นส่วนที่ใช้ทองแดงมากที่สุดในศูนย์การคำนวณ คิดเป็น 66% ของการใช้ทองแดงทั้งหมดตามการคำนวณของ SMMระบบนี้จัดการการแปลงไฟฟ้าแรงดันกลางถึงสูงเป็นหลักและรับประกันการจ่ายไฟต่อเนื่องสำหรับห้องอุปกรณ์ ตู้จ่ายไฟแรงดันกลางและต่ำ, UPS, และบัสเวย์เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ทองแดง ในระยะสั้น ตู้กำลังสูงยังคงเพิ่มความต้องการชิ้นส่วนทองแดงในระบบจ่ายไฟ ในขณะที่ในระยะกลางถึงยาว หลังจากแบตเตอรี่ลิเธียม UPS และโซลูชัน DC แรงดันสูงแพร่หลาย การใช้ทองแดงต่อหน่วยในส่วนจ่ายไฟจะมีแนวโน้มลดลงอย่างต่อเนื่อง

SMM คาดการณ์ว่าโครงสร้างพื้นฐานฮาร์ดแวร์เซิร์ฟเวอร์ AI คิดเป็น 18% ของการใช้ทองแดง โดยทำหน้าที่รองรับภาระงานทั้งหมดเกี่ยวกับกำลังประมวลผล การจัดเก็บข้อมูล และการปฏิสัมพันธ์เครือข่าย โดยมีการรวมส่วนประกอบหลัก เช่น GPU เมนบอร์ด และแหล่งจ่ายไฟเซิร์ฟเวอร์ และการทำงานที่เสถียรของฮาร์ดแวร์จะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการประมวลผลของคลัสเตอร์โดยตรง PCB ระดับสูงของเซิร์ฟเวอร์ AI และสายทองแดงเชื่อมต่อภายในเป็นแหล่งการใช้ทองแดงหลักในส่วนนี้

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวคิดเป็น 11% ของการใช้ทองแดง วัฏจักรระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบวงจรปิดตอบสนองความต้องการในการระบายความร้อนของชิป AI กำลังสูง โดยมีแผ่นทำความเย็น หน่วยแลกเปลี่ยนความร้อน CDU และท่อทองแดงหมุนเวียนเป็นส่วนประกอบหลักที่ใช้ทองแดง การใช้งานระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวในช่วงปี 2025-2026 จะกระตุ้นความต้องการท่อทองแดงและแผ่น/แถบทองแดง และเมื่อวัสดุระบายความร้อนแบบคอมโพสิตทองแดง-อะลูมิเนียมพัฒนาเต็มที่ ความเข้มข้นการใช้ทองแดงเพื่อการระบายความร้อนจะค่อยๆ ลดลง

การสื่อสารเครือข่าย การป้องกันสายดิน และระบบสนับสนุนเสริมรวมกันใช้ทองแดงที่เหลืออีก 5%, ครอบคลุมสถานการณ์ย่อย เช่น การเดินสายเชื่อมต่อความเร็วสูง และกริดทองแดงสำหรับสายดินและป้องกันฟ้าผ่าในห้องอุปกรณ์. ปัจจุบันห่วงโซ่อุตสาหกรรมการเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์ออปติกยังคงขยายกำลังการผลิต โดยผู้ประกอบการไฟเบอร์ออปติกมียอดสั่งซื้อและความสามารถในการทำกำไรที่ปรับตัวดีขึ้น ซึ่งยืนยันโดยอ้อมถึงความเฟื่องฟูของการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านกำลังประมวลผล AI ในระยะยาว ไฟเบอร์ออปติกจะยังคงแย่งความต้องการจากสายทองแดงความเร็วสูงอย่างต่อเนื่อง

IV. การวิเคราะห์สัดส่วนของผลิตภัณฑ์ทองแดงกึ่งสำเร็จรูปประเภทต่างๆ อย่างครอบคลุม

เมื่อแยกโครงสร้างการใช้ทองแดงของศูนย์ประมวลผลตามประเภทผลิตภัณฑ์ทองแดงกึ่งสำเร็จรูปโดยละเอียด สายเคเบิลและบัสบาร์ทองแดงเป็นวัสดุสิ้นเปลืองหลักตลอดกระบวนการก่อสร้าง การวิเคราะห์ของ SMM แสดงให้เห็นว่าสายเคเบิลคิดเป็น 40% ของการใช้ทองแดงทั้งหมดในศูนย์ประมวลผล โดยทำหน้าที่เสมือน “เส้นเลือด” ที่แทรกซึมทุกจุดเชื่อมต่อ โดยมีการใช้งานหลักในระบบแรงดันสูงเข้า ระบบจ่ายไฟแรงดันต่ำ การส่งกำลัง สายทองแดงสื่อสารความเร็วสูง การเดินสายอาคาร รวมถึงสายดินและสายป้องกันฟ้าผ่า บัสบาร์ทองแดง (24% ของการใช้ทองแดงทั้งหมด) ซึ่งเป็น “กระดูกสันหลัง” สำหรับการจ่ายกระแสไฟฟ้าสูงในศูนย์ข้อมูล ใช้เป็นหลักในตู้จ่ายไฟแรงดันสูงและต่ำ บัสบาร์ทองแดงของหม้อแปลง ระบบ UPS เป็นต้นแผ่น/แถบทองแดง (17%) ส่วนใหญ่ใช้ในขดลวดหม้อแปลงและแผ่นฐานระบายความร้อนด้วยของเหลว โดยทำหน้าที่สองบทบาทคือการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าและการระบายความร้อน

ท่อทองแดง (11% ของปริมาณการใช้ทองแดงทั้งหมด) เป็นวัสดุสิ้นเปลืองเฉพาะสำหรับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว ใช้เป็นหลักในท่อหมุนเวียน หน่วยแลกเปลี่ยนความร้อน CDU และท่อแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องปรับอากาศแบบแม่นยำ การขยายตัวขนาดใหญ่ของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวจะกระตุ้นความต้องการท่อทองแดงในระยะสั้น ฟอยล์ทองแดง (4%) ครอบคลุมสถานการณ์การใช้งานรวมถึงเซิร์ฟเวอร์ สวิตช์ และแผงวงจรพิมพ์ PCB ต่างๆ ความต้องการของอุตสาหกรรมมุ่งเน้นที่ฟอยล์ทองแดงคุณภาพสูงแบบโปรไฟล์ต่ำพิเศษ HVLP แม้ว่าปริมาณการใช้ทองแดงต่อกิกะวัตต์จะค่อนข้างน้อย แต่ความยืดหยุ่นส่วนเพิ่มที่ขับเคลื่อนโดยการขยายกำลังประมวลผล AI นั้นแข็งแกร่งอย่างยิ่ง ปัจจุบัน ผู้ประกอบการฟอยล์ทองแดงกำลังเร่งเปลี่ยนกำลังการผลิตจากฟอยล์ทองแดงอิเล็กทรอนิกส์ธรรมดาไปสู่กำลังการผลิต HVLP ระดับสูง ในขณะที่ผู้ผลิตแผ่นลามิเนตหุ้มทองแดง (CCL) มีคำสั่งซื้อเต็มและค่าธรรมเนียมการแปรรูปเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งบ่งชี้ว่าความคึกคักของความต้องการฮาร์ดแวร์คอมพิวติ้งได้รับการตรวจสอบแล้วทั่วทั้งห่วงโซ่อุตสาหกรรม

โดยสรุป การขยายตัวอย่างรวดเร็วของศูนย์คอมพิวติ้งผลักดันการเติบโตของความต้องการผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปทองแดงที่เกี่ยวข้องโดยตรง ในขณะเดียวกัน คลัสเตอร์การประมวลผล AI ความหนาแน่นสูงเพิ่มข้อกำหนดสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกสนับสนุนด้านแหล่งจ่ายไฟอย่างมีนัยสำคัญ และขนาดการใช้ไฟฟ้าโดยรวมของอุตสาหกรรมก็เพิ่มขึ้นพร้อมกัน ความต้องการการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่ได้มาจากการขยายตัวด้านคอมพิวติ้งได้กลายเป็นจุดสนใจหลักสำหรับการติดตามและวิจัยในระยะยาวในอนาคต

ในขณะที่ความต้องการคอมพิวติ้งขยายตัว การพัฒนาของอุตสาหกรรมยังเผชิญกับข้อจำกัดภายนอก ปัจจุบันกระบวนการอนุมัติการเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้ามีระยะเวลาคิวนานพอสมควร และตลาดโดยทั่วไปกังวลว่าคอขวดกำลังการผลิตด้านการส่ง การจำหน่าย และการผลิตไฟฟ้าอาจทำให้การดำเนินโครงการคอมพิวติ้งล่าช้า อย่างไรก็ตาม ตามการคาดการณ์ของ SMM ในอีกห้าปีข้างหน้าไม่คาดว่าจะมีความเสี่ยงช่องว่างอุปทานไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญสำหรับอุตสาหกรรม ยังจำเป็นต้องติดตามความคืบหน้าการอนุมัติและจังหวะการเริ่มดำเนินการของโครงการสนับสนุนระบบส่งและจำหน่ายต่างๆ อย่างใกล้ชิด SMM จะติดตามพลวัตของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องและการเปลี่ยนแปลงความต้องการทองแดงต่อไป

สำหรับข้อมูลโดยละเอียด กรุณาติดต่อ Cynthia Wang จากทีมวิจัยทองแดง SMM ที่หมายเลข 15762822325