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最贴近芯片的毛细血管,却要承载2000-5000安培的超高电流,三次电源的价值正在被重估

热点 · 2026-08-26 12:33:41

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被动元件AI算力芯片服务器

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铂科新材 中富电路

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英伟达数据中心GPU功率已从A100的400W走到B300的约1400W,约3.5倍,而核心电压卡在低位,功率提升只能靠电流放大来承接。千安级电流叠加毫欧级路径电阻,路径损耗按平方放大,供电瓶颈正从机房下沉到芯片侧。

三次电源正从板级横向供电走向模块化、垂直供电,DrMOS、芯片电感、MLCC、PCB等核心元器件进入量价齐升周期。关注中富电路铂科新材深南电路杰华特三环集团龙磁科技

1)单芯片功率3.5倍,低压大电流成核心矛盾

三次电源位于AI电源系统的三级变换链路最后一级,从物理位置看,三次电源是供电系统最贴近CPU、GPU、ASIC等核心负载的末端电源模块。

英伟达数据中心GPU热设计功耗从A100的400W走到B300的约1400W,机柜功率密度同步抬升。芯片核心电压卡在低位,功率提升只能靠电流放大承接,千安级电流叠加毫欧级路径电阻,I²R损耗按平方放大

新一代Rubin架构GPU所需电流已飙升至2000-5000安培,传统横向供电在这个电流等级下难以承受损耗和瞬态问题。

大电流、高瞬态、小空间、高效率四重约束都在被高功率放大。AI训练和推理负载变化快,芯片电流在极短时间内大幅跳变;GPU周边又要排布高速内存和信号通道,电源模块没有腾挪空间;液冷渗透后,电源模块还要适配冷板、背面供电等新形态。传统板级供电架构正逼近极限。

当前主流底座仍是多相Buck+DrMOS,多相并联分担电流和热量,底座本身也在随功率升级,相数更多、单相电流更高。演进方向明确,功率转换从离芯片远向离芯片近移动,从板面到芯片下方,再进入基板和封装内部。

短期看,多相Buck+DrMOS仍是GPU/CPU/ASIC核心供电的主流基线,随着单芯片功率向千瓦级提升,供电相数、单相电流能力、数字控制精度以及配套磁件、电容和高阶PCB用量均有望提升。

2)MLCC用量13倍,高端供给偏紧价格上行

电容是被动件里增量最大的环节。据三星电机数据,AI服务器的MLCC用量约为通用服务器的13倍,总电容量提升约27倍。

AI服务器MLCC偏向高容量、小尺寸、高可靠规格,高端供给主要由村田、三星电机等日韩龙头主导,扩产周期长、客户认证严,供给扩张滞后于需求增长,高端MLCC供需有望维持偏紧,头部厂商价格具备上行空间。硅电容定位于近芯片高频去耦,与MLCC形成分层搭配,不是替代关系。

3)DrMOS与芯片电感量价齐升,国产导入窗口打开

芯片侧是升级逻辑最确定的环节。供电相数向16相及以上扩展,单相电流向90A以上升级,相数增加同时抬升DrMOS、电感、电容的用量,电流等级提升抬高单价。海外主流厂商已推出对应的高电流智能功率级产品,集成电流检测、温度监测和多重保护功能。

竞争格局上,前四大海外厂商合计份额约85%,市场高度集中。高电流产品认证周期长,高电流等级下的供应紧张打开了国产导入窗口。国内厂商正从中低电流等级向服务器级DrMOS推进,导入节奏取决于平台认证进展。

电感是同样的逻辑。低压大电流和高频开关推动电感材料从传统铁氧体向金属软磁、一体成型等高端工艺升级,TLVR架构还需要高一致性耦合电感。高端芯片电感认证周期长,短期有效供给不易扩张,AI平台放量阶段头部厂商议价能力较强。

4)三次电源PCB集成度最高,埋嵌路线成关键

载体端,一次二次三次电源对于PCB的要求不同,一次电源是整机心脏,三次电源是最贴近芯片的毛细血管,三次电源PCB的集成度要求三者中最高。以一个电源模块为例,需要在17x23x7毫米的空间里集成14-18层电路。

随着AI芯片功率继续抬升,电路板约30%的表面积被电感器件占据,无源器件和高速信号争夺同一块板面。技术路线正从表面贴装走向埋入板内,嵌入式电感、嵌入式电容、HDI和3D结构成为高功率密度模块的关键。

6)相关公司

PCB/电感核心标的中富电路(三次电源PCB批量交付)、铂科新材(芯片电感订单饱满)、深南电路(埋嵌集成技术储备)、龙磁科技(高端模压电感客户认证通过);

DrMOS/MLCC国产替代方向杰华特(90ADrMOS与多相控制器量产突破)、三环集团(受益高端MLCC国产替代)。

研报来源:国金证券,姚遥,S1130512080001,三次电源:AI芯片功率跃升下的价值重估——AIDC系列深度(五)。2026年8月23日

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