20260826-国金证券-国金电新姚遥丨三次电源_AI芯片功率跃升下的价值重估_AIDC系列深度_38页_7mb

三次电源：AI芯片功率跃升下的价值重估

核心内容

随着AI芯片功率持续跃升，三次电源作为AI服务器供电系统中离芯片最近的电压调节环节，正经历系统性升级。三次电源需应对大电流、高瞬态、小空间和高效率四重约束，其升级将推动电源架构向模块化、垂直供电及封装集成方向演进。

主要观点

• 需求驱动：AI芯片热设计功耗（TDP）从A100的400W提升至B300的1400W，五年内提升逾2.5倍，推动低压大电流成为供电核心矛盾。
• 技术演进：从分立式多相Buck向模块化、垂直供电和封装级集成演进，其中TLVR、VPD等方案有助于提升瞬态响应、降低PDN损耗。
• 产业链升级：DrMOS、电感、电容和PCB等核心元器件将面临量价齐升，高端MLCC、硅电容和嵌入式电感成为关键升级方向。
• 竞争格局：海外厂商在高端市场占据主导地位，国内厂商加速追赶，具备技术储备和客户验证能力的厂商有望受益。

关键信息

1. 三次电源的定义与作用

三次电源是AI电源系统中，最贴近GPU/ASIC的电压调节环节，主要作用是将12V或6V中间母线电压转换为0.6V-1.8V的低压大电流。其性能直接影响芯片供电稳定性、瞬态响应能力和算力释放水平。

2. AI芯片功率跃升带来的挑战

• 大电流与高损耗：随着芯片功率提升，电流需求激增，导致I²R损耗显著增加。
• 高瞬态响应需求：AI负载波动快，对电源的瞬态响应提出更高要求。
• 空间与散热限制：高密度供电需求压缩PCB空间，散热设计成为关键。
• 效率与可靠性：高功率密度下，电源效率和可靠性面临更高挑战。

3. 技术演进方向

• 多相Buck+DrMOS：当前主流架构，具备较好的纹波抑制、瞬态响应和散热性能。
• TLVR架构：通过跨相磁耦合技术提升瞬态响应，但对磁件设计、控制算法和封装集成要求较高。
• 模块化电源：集成度高，减少PCB占用面积，提升设计效率和可靠性。
• 垂直供电（VPD）：缩短供电路径，降低PDN阻抗和损耗，适配高密度AI芯片供电需求。
• 封装级供电（IVR/SIVR）：未来趋势，将电压调节器集成至封装基板，进一步优化PDN性能。

4. 核心元器件升级

• DrMOS：集成驱动器和MOSFET，提升功率密度和效率，向90A以上规格演进。
• 电感：从传统铁氧体向金属软磁材料升级，提升饱和电流和低损耗特性。
• 电容：MLCC用量提升13倍，硅电容作为近芯片去耦补充，提升高频响应能力。
• PCB：采用厚铜、高热稳定性材料和嵌入式电感/电容技术，提升供电效率和空间利用率。

重点公司梳理

1. 英飞凌

• 核心优势：全球功率半导体龙头，具备Grid-to-Core全链路布局能力。
• 产品：OptiMOS双相模块、TDM24745T四相TLVR模块。
• 市场表现：AI相关收入显著增长，FY25营收超7亿欧元，预计FY26增长至15亿欧元。

2. MPS（芯源系统）

• 核心优势：高集成POL和模块化方案，支持Z轴供电，提升瞬态响应。
• 产品：MPC24380-260四相非隔离降压模块。
• 市场表现：持续拓展AI服务器、OAM卡等场景，推动高密度供电方案。

3. 台达

• 核心优势：提供Grid-to-Chip电源解决方案，布局VPD和VRM。
• 产品：RBC、UBC、VR等DC/DC转换器，与英飞凌合作开发VPD模块。
• 市场表现：在COMPUTEX 2024展示VPD方案，降低AI系统电力损耗。

4. 伟创力

• 核心优势：系统级电源解决方案提供商，具备全球交付能力。
• 产品：VPD和VRM调压模块。
• 市场表现：与瑞萨合作开发下一代电源管理方案，强化AI服务器供电能力。

5. Vicor

• 核心优势：分比式电源架构（FPA），提供高集成、低损耗解决方案。
• 产品：PRM、VTM模块。
• 市场表现：专利授权收入成为重要增长点，2025年营收达4.08亿美元。

6. 村田（Murata）

• 核心优势：全球MLCC龙头，具备高容量、小型化产品优势。
• 产品：高容MLCC、电感、EMI滤波器。
• 市场表现：MLCC业务增长显著，FY2026Q1收入同比增长27.5%。

7. 杰华特

• 核心优势：提供DrMOS和多相控制器，支持AI服务器高端供电。
• 产品：JWH7079 90A DrMOS、JWH6376多相控制器。
• 市场表现：2025年营收同比增长58.15%，AI服务器带动产品渗透率提升。

8. 铂科新材

• 核心优势：国产芯片电感龙头，具备金属软磁材料和铜铁共烧工艺。
• 产品：单相、双相、多相电感。
• 市场表现：受益于VPD、TLVR等方案，订单饱满，新基地贡献增量。

9. 龙磁科技

• 核心优势：深耕磁性材料，具备高端芯片电感和一体成型电感产品。
• 产品：高端芯片电感、一体成型模压电感。
• 市场表现：已通过部分半导体客户认证，有望受益于AI供电升级。

10. 深南电路、中富电路

• 核心优势：深耕电源PCB，具备嵌入式电感/电容和高多层PCB技术。
• 产品：高密度电源PCB。
• 市场表现：受益于AI服务器供电架构升级，具备技术积累和客户拓展潜力。

投资建议

• 短期：多相Buck+DrMOS仍是主流，AI芯片功率提升将带动单机相数、单相电流能力及高阶PCB用量增加。
• 中期：TLVR、模块化POL、VPD等方案有望加速导入，提升瞬态响应和降低PDN损耗。
• 长期：IVR、封装级电源和背面供电将成为主流，具备平台协同和前瞻技术储备的厂商有望获得长期卡位价值。

风险提示

• 资本开支不及预期
• 芯片功率提升不及预期
• 技术路线变化
• 客户认证和订单放量不及预期