三次电源行业深度-AI芯片功率跃升下的价值重估20260902 导读

20260902_导读 2026年09月02日21:56 关键词 三次电源AI芯片 功耗提升 低压大电流 散热压力 多项并联TRVR模块化VPD Ivr电感 电容mos PCB技术壁垒 芯片供电 电源模块 封装基板 成本压力 芯片电感 全文摘要 国金电信将开展行业深度报告系列，每周两次，覆盖AIDC、科技电信、锂电、光伏、风电等细分市场，突出AI电源领域并特别提及三次电源深度报告。报告分析三次电源的需求背景、技术演进、受益环节及国内外关键公司，讨论挑战如损耗、散热和高瞬态等问题，并提出技术解决方案和产业链影响。投资建议关注进入北美供应链的公司和国产替代机会。 章节速览 l00:00三次电源行业深度解析：需求背景与技术演进 国金电信分析师系统性梳理三次电源行业，指出AI芯片功耗提升导致供电压力下沉至主板和芯片，三次电源成为影响算力释放的关键瓶颈。报告覆盖需求背景、技术演进方向及受益环节，强调三次电源在AI服务器供电逐级降压过程中的核心地位，分析其物理位置与典型形态，核心零部件如MOS、电感、电容等，以及单芯片功耗提升对三次电源需求的驱动作用。 l03:36低压大电流下电源设计的挑战与解决策略 讨论了在低压大电流环境下，电源设计面临的损耗、散热、空间限制及高瞬态响应等主要问题，特别强调了瞬态表现改善的难点。通过公式解释了V drop现象，指出其对GPU工作的影响，以及在负载波动剧烈时维持稳定电压输出的挑战。 l05:10芯片供电技术路线解析：多项同步、TLVR与模块化方案 对话深入探讨了芯片供电技术的三大方向：多项同步拓扑的原理与优劣，TLVR通过相位耦合提升动态性能的机制，以及模块化方案如何简化设计与提升效率。强调了TLVR在降低电容需求和提升动态响应方面的潜力，同时指出模块化方案对缩短设计周期和降低门槛的显著优势。 l09:32 VPD电源方案与产业链影响分析 对话探讨了VPD电源方案，将其与传统水平供电方案对比，突出VPD在缩短供电路径、降低损耗方面的优势，但指出其设计难度大，需配合散热和磁性器件设计。远期技术方向IVR将进一步优化供电路径。电源升级影响核心元器件，如top mos电感、电容和PCB，预示着技术壁垒提升和规格升级。 l12:13 AI芯片供电技术与材料升级趋势 讨论了AI芯片供电中mos的集成化趋势，从驱动器到SPS的演变，及其在面积、计算参数上的优势。分析了供电像素的增加、产品向高耐流、高频、低损耗升级带来的ASP提升。强调了电感材料从传统铁氧体向金属软磁一体成型的转变，以及电容在稳压中的关键作用，特别是AI服务器对MC用量的显著提升。最后，探讨了PCB在高功率密度下的技术挑战与嵌入式器件的发展。 l17:14产业链梳理：芯片、模组、被动元件与PCB的国内外龙头公司 对话深入探讨了产业链中芯片、模组、被动元件及PCB等关键领域的国内外龙头公司。芯片领域，MPI基 金领先，国内企业正在测试阶段；模组方面，伟创力和MPS等企业市场份额较大，国内立讯已进入北美供应链；被动元件被日韩垄断，国内博科融资表现突出；PCB国产化进展显著，英菲尼等半导体公司产品丰富，MPS专注于电源管理芯片，台达和伟创力在电源模块领域领先，Worker则在FPAC分比式电源架构上拥有专利技术。 l20:29电子元件行业分析与投资建议 对话深入探讨了国内电子元件行业，特别是电缆、电容、电感及PCB领域的最新进展与市场趋势。重点分析了国内公司在材料创新、小型化、高容量化等方面的竞争优势，以及其在AI、智能驾驶、存储等领域的应用前景。同时，对话强调了国产替代的机遇，尤其是进入北美供应链的重要性，并推荐了中孚电路、立讯精密等核心企业作为投资标的。此外，还讨论了IC与GPU功耗提升对供电技术发展的推动作用，认为供电环节将成制约芯片功耗提升的关键因素，值得关注。 要点回顾 本次电话会的主要内容是什么？ 本次电话会主要围绕科技和传统电信行业进行深度分析和报告分享，特别是AIDC领域，包括AI电源方向。团队将每天晚上八点为投资者带来最新行业深度报告，涵盖诸如AIDC、科技电信细分子行业以及传统电信中的锂电、光伏和风电等行业。最近发布了关于AI电源的最新深度报告。 AI电源在算力释放中的作用是什么？单芯片功耗提升如何影响电源需求？ 随着AI芯片功耗的提升，电源压力逐渐从机房机柜环节转移到主板和芯片层面。三次电源作为直接给芯片供电的最后一级电源模块，其需求量的增长可能成为限制算力释放的一个瓶颈。随着单芯片功耗显著提升（如英伟达芯片从A100的400瓦到GB300的1400瓦），对三电源环节的压力也随之增大。当电压不变时功率增加会导致电流增长，从而加剧线路损耗和散热压力，因此电源升级的核心目标是尽可能缩短低压大 电流传输路径，减少损耗和空间占用。 三次电源的基本概念及重要性是什么？技术路线方面，三次电源有哪些发展趋势？ 三次电源是AI服务器供电过程中逐级降压后的最后一级，负责将高电压转换为GPU、CPU等芯片能承受的0.8至1伏左右低压，并且需要应对快速变化的负载。因其离芯片最近且需应对高功耗需求，三次电源设计的关键在于采用多项并联技术以及核心零部件如mos、电感和电容等，以提高效率并应对瞬态变化带来的挑战。技术路线上的发展趋势包括核心拓扑结构向多项同步back转变以降低纹波和提升响应；采用TRVR技术改善电源响应；模块化设计，尤其是垂直供电模块集成度更高；减少元器件数量，降低成本和空间压力。 三次电源目前面临的几个主要约束是什么？ 三次电源目前面临的主要约束包括：1)损耗问题，由于电流大导致损耗增大，进而带来散热压力；2)空间拥挤，由于主板空间有限，需要放置更多的器件以分流电流，使得电源模块布局变得密集；3)高瞬态响应要求，即在负载端功率快速变化时，电源输出电压不能大幅度波动，否则可能影响芯片正常工作，这对电源设计提出了很高要求。 电感技术提升方向中，TLV具体是如何工作的？ TLV技术通过相位之间的耦合，使电缆之间能产生互相感应的耦合关系，不再是独立工作。在电源负载突变时，各项电感能够协同响应，从而提升整个电源的动态性能。 TLVR在实际应用中的难点是什么？ TLVR在工作时需要更多的项目共同参与补充电流以减少电压波动，但其难点在于对耦合电感一致性控制算法以及PCB线材等环节要求更高，同时会增加高端电感材料成本和设计难度。 模块方案是什么？它的优势和劣势分别是什么？ 模块方案是将电源设计交给模块厂商，客户直接采购并安装到主板上。优势在于能缩短电源设计周期，降低导入门槛；劣势则是可能增加调试周期和抛线风险，且对于功耗较小的客户而言，模块方案通常比分离方案成本更高。 模块方案中定制化大模块和标准化小模块有何区别？ 定制化大模块是根据芯片功耗定制的专用电源模块，一般一个或最多两个模块即可满足需求；标准化小模块则是由多个小模块并列而成，每个小模块包含若干mos管，适用于大量电源轨道的单独设计和验证场景。标准化小模块能帮助客户缩短电源设计周期并降低导入门槛。 VPD方案相较于水平供电方案有何优势？ VPD方案将电源模块放在芯片背面或正下方，通过垂直路径供电，这样可以缩短低压大电流路径，降低线路传输损耗，并释放芯片正面空间。但VPD方案的设计难度较大，包括模块高度受限、散热及磁性器件设计需配合重新设计等挑战。 IVL方案（即进一步将电压调节功能集成到封装基板或芯片内部）作为远期技术方向的原因是什么？IVL方案能够实现更短的供电路径，从而降低损耗率，是未来技术发展趋势的重要储备。但由于该方案需要封装厂和芯片厂商协同设计，短期内难以广泛应用。 电源升级对核心元器件（如TOP MOS、电感、电容和PCB）有何影响？ 电源升级将导致核心元器件用量增加的同时，规格升级和技术壁垒也随之提升。例如，DOS of集成了驱动器和多个MOS，SPS的优势在于更小的占地面积和更低的计算参数。AI芯片供电需求随着功耗提升而增加，不仅用量增多，产品也会向更高耐流、更高频、更低损耗的方向升级，带来ASP提升。目前，核心供应商主要为海外公司，如MPS、瑞赛和PI等。 芯片电感与传统电源电感有何不同？国内电感市场竞争格局如何？芯片电感体积更小，是芯片级的，其设计和需求与传统电源电感不同。它主要用于滤波、抑制稳波和平滑电流，随着高频开关频率提高，传统铁氧体电感在饱和电流温升和体积上面临瓶颈，因此目前升级方向转向金属软磁材料的一体成型技术。台达是重要特色链供应商，其电感业务由全子公司负责。国内大部分公司在开发以外的业务，如向下游MPS创立供货。国内电感领域已实现国产化，博科龙瓷、圣诺麦杰等企业较为领先。 电容在AI服务器中的用量情况如何？ 根据三星资料，AI服务器中的MC（电容器）用量相比传统通用服务器提升了十几倍到二十几倍，这不仅因为功率需求增加，更关键的是电容的选择还与瞬态性能要求紧密相关。未来随着AI负载波动加剧，MC用量增长将快于功率提升。 规电容在高频电子和集成电表中的定位是什么？ 规电容是高频电子和集成电表中的增量补充环节，它靠近芯片，与LC（电感和电容）配合工作，共同实现系统级稳定。规电容可以更靠近信号源放置，甚至位于封装基板附近，以适应高频生态和集成电子表的需求。 PCB在高功率密度电源模块中的作用及技术壁垒是什么？ 在高功率密度电源模块中，PCB（印制电路板）扮演着关键角色，因其需要承载高功率、集成度高且体积小，要求铜厚、散热能力强以及采用高级HDI工艺和可能涉及3D结构。嵌入式电感和电容因其能节省表面空间、缩短连接距离等优势，在高功率密度模块中至关重要，这成为PCB技术壁垒提升的核心之一，甚至可能带来加量提升。 国内外重点电源产业链公司有哪些？ 芯片侧以MPS和台达等公司为主导，其中MPS在电源管理芯片领域领先，台达则在整体电源解决方案方面表现出色。被动元器件领域，MCC被日韩企业垄断，电感领域以台达乾坤为代表，国内有博科龙瓷等公司。PCB方面，生产电路和中科电路已实现国产化，而整体电源解决方案由英菲尼、MPS、台达等全方位覆盖。 Worker在AI领域的主要特点是什么？ Worker在AI领域并非以出货为主，而更侧重于技术专利的积累，其FPAC分比式电源架构等专利使方案具有独特性，并通过授权费用获取收益。 MC农村在电容和电缆方面的竞争优势体现在哪里？GF在国内电源模块市场的地位如何？ MC农村在电容和电缆领域具有领先地位，尤其在高容量小型化及针对AI适配方面的料号开发上表现出色。GF是国内做dollar mos的公司，与华为配合密切，目前在国内客户中展开测试，并且登陆公司是国内比较领先的。 柏科在芯片电缆领域的业务布局及未来受益方向是什么？ 柏科是国内重要的芯片电缆公司，专注于金属软质材料和芯片电缆的研发，产品应用于AIDC、智能驾驶、存储等领域，并将受益于VPD等技术方向演进带来的电感小型化、高耐力和散热改善的需求。 龙词在电源材料制造方面的进展如何？深南电路在电源PCB领域的布局及客户情况如何？ 龙词在材料本体制造和电感制造上有一定积累，正与海外客户合作进行认证，有望在未来有所突破。深南电路是国内PCB龙头，业务覆盖广泛，尤其在电源PCB方面，为国内外多个研发机构及核心供应商提供服务，如台达、MPS等，且已布局一次、二次及三次电源PCB，未来重点将放在二次和三次电源PCB上。 周四电源PCB业务的发展状况及推荐的核心环节是什么？ 周四在电源PCB领域投入较多，已进入北美供应链，推荐中孚电路和线下市的电路等企业。同时，也关注国产替代方向，例如杰华特的三环等公司有机会切入市场。 对于模块公司的投资建议是什么？ 核心推荐立讯等能够进入北美供应链的公司，而对于国产化程度较低的环节，看好郊外和三环等公司通过国产替代获得机会。 为什么现在推荐关注三个电源方向？ 主要原因是随着IC和GPU单芯片功耗提升加速，供电环节的技术升级需求增加，成为