三次电源行业深度拆解
聚焦三次电源赛道，本文系统性拆解 AI 芯片功耗提升背景下的产业需求逻辑、技术演进路线、产业链环节变化及海内外参与厂商格局。
一、需求底层逻辑：芯片功耗抬升推动供电环节下沉
1.AI 服务器供电为逐级降压过程：前端将交流电转为直流电，中间级降至 12 伏或 6 伏，三次电源作为供电最后一级，直接面向芯片，将电压降至 GPU、CPU 等可承受的 0.8-1 伏区间，物理位置上距离芯片最近，典型形态包含 VRM、power block 及 VPD 模块，核心器件包括 MOS、电感、电容。
2.需求核心驱动来自单芯片功耗提升：以英伟达芯片为例，功耗从 A100 的 400 瓦升至 GB300 的 1400 瓦，单机功耗提升 3 倍以上，直接放大芯片侧供电压力。
由于三次电源侧核心电压维持在低位，功率增长将直接转化为电流增长；线路损耗与电流的平方成正比，电流提升后损耗呈平方级放大，电源升级的核心本质是缩短低压大电流的传输路径。
3.当前三次电源面临四类核心约束：大电流带来的线路损耗与配套散热压力；多器件分流导致主板空间拥挤；负载快速波动下的瞬态压降约束，电压跌落幅度不得超过 5%，否则将影响芯片正常工作，瞬态响应能力是电源设计的核心难点。
二、技术演进路线：四大方向迭代突破性能瓶颈
1. 多相 Buck 拓扑：当前主流方案
芯片供电现阶段仍以多相同步 Buck 方案为主，通过多路小电源并联，每相分担部分电流，以相位交错方式降低纹波、提升响应速度。
该方案可分散热源、提升动态响应，但器件用量多，MOS、电感、电容及 PCB 走线数量同步增长，空间与成本压力上升，同时推动元器件量价齐升。
2. TLVR：提升动态响应性能
TLVR 通过相位间的电感耦合，让各相电感形成协同响应关系，而非独立工作。负载突变时，更多相路共同参与电流补充，减缓电压跌落的幅度与速度，同时可减少因设计冗余带来的额外输出电容需求。
该技术难点在于对耦合电感一致性、控制算法补偿、PCB 走线要求更高，推升高端电感材料与设计成本。
3. 模块化方案：外包设计缩短导入周期
分离式方案下，驱动器、控制器、MOS、电感、电容等器件需按每路电源轨道单独设计验证，项目数量越多，设计难度与调试周期越长，走线风险也同步增加。
模块化方案将电源设计交由专业模块厂商完成，客户直接采购模块贴装于主板，分为两类：
定制化大模块：匹配特定芯片功耗，单芯片仅需 1-2 个模块，以谷歌方案为代表；
标准化小模块：单模块内置 2 相或 4 相电路，需数十个模块并联使用。
模块化方案整体效率高于分离式方案，可缩短客户电源设计周期、降低导入门槛，中小规模客户对标准小模块依赖度更高。
4. VPD 与 IVR：缩短供电路径的进阶方案
VPD 方案将电源模块置于芯片背面或正下方，电流穿过 PCB 为芯片供电，核心优势是缩短低压大电流传输路径，降低线路损耗，同时释放芯片正面空间。
该方案下模块高度通常设计在 7 毫米左右，不超过 10 毫米，难点在于模块高度受限，散热、磁性器件设计需配套重构。
IVR 方案将电压调节功能进一步嵌入封装基板或芯片内部，供电路径更短、损耗更低，需芯片厂商与封装厂商协同设计，属于远期技术储备方向。
三、产业链影响：用量增长叠加规格升级
三次电源升级对上游核心器件的影响并非单纯用量增加，而是用量增长与规格升级、技术壁垒提升同步发生。
1. DrMOS：相数扩容 + 性能升级双驱动
DrMOS 由驱动器加两个 MOS 管构成，部分集成检测、保护功能的产品称为 SPS，可缩小占用面积、降低寄生参数。
AI 芯片供电相数从早期的 8 相、12 相、16 相，提升至当前的五六十相甚至七八十相，器件用量同步增长。同时产品向高耐流、高频、低损耗方向升级，带动 ASP 提升。
当前主流供应商以海外厂商为主，头部厂商最新产品耐流可达 90 安，开关频率可达 1 兆赫兹以上。
2. 芯片电感：材料与工艺同步升级
芯片电感体积远小于传统电源电感，核心功能为滤波、平滑电流。
高频开关场景下，传统铁氧体电感在饱和电流、温升、体积方面已遇瓶颈，升级方向为金属软磁材料与一体成型工艺。
台系厂商在该领域占据重要地位，国内厂商已实现国产化突破，头部企业具备材料与制造一体化能力，适配 VPD 等技术方向下电感小型化、高耐流、强散热的演进需求。
3. 电容：MLCC 用量增速高于功率增速
MLCC 是三次电源端用量最大的电容品类，核心作用为稳定电压。
AI 服务器的 MLCC 用量相对传统通用服务器提升十几倍至二十倍，用量增速高于功率增速，核心驱动是 AI 负载瞬态波动加剧，对稳压能力的要求提升。
钽电容作为补充品类，可靠近芯片甚至封装基板放置，适配高频瞬态与高集成度场景。
4. 高功率 PCB：技术壁垒与价值量同步提升
此处 PCB 特指电源模块内部的高功率密度载体，区别于主板 PCB。
三次电源 PCB 需在狭小空间内承载高功率，要求厚铜、强散热、高阶 HDI，部分涉及 3D 结构，技术门槛高于一、二次电源 PCB，对应价值量与毛利率也同步提升。
随着功率密度持续提升，电感、电容逐步从表面贴装向 PCB 嵌入式发展，可节省表面空间、缩短连接距离、降低寄生参数，是 VPD 模块的关键技术之一，进一步推升 PCB 的技术壁垒与价值增量。
四、行业梳理
1.电源管理芯片
海外代表厂商：英飞凌、MPS、瑞萨、TI、ADI
国内代表厂商：杰华特、晶丰明源、芯朋微，多处于测试验证阶段
2.电源模块
海外及台系代表厂商：台达、伟创力、MPS、英飞凌、瑞萨、Vicor
国内代表厂商：立讯精密，已进入北美核心客户供应链，尚未放量
3.被动元件
MLCC：由日韩厂商主导，代表厂商包括村田、三星电机、京瓷
电感：台达旗下乾坤为行业龙头；
国内代表厂商包括铂科新材、龙磁科技、麦捷科技等
国产替代方向：三环集团等厂商在电容领域具备切入机会
4.PCB
国内代表厂商：深南电路、中富电路等，已进入北美核心供应链
风险提示：AI 算力需求不及预期，技术落地进度放缓