2025年多相电源行业分析报告:增量蓝海市场与国产替代机遇

半导体专题:多相电源是增量蓝海市场,看好国产替代机遇
本篇文章的部分核心观点、图表及数据,出自国信证券于2025年2月6日发布的报告《半导体专题:多相电源是增量蓝海市场,看好国产替代机遇》,如需获得原文,请前往文末下载。

多相电源技术作为现代电子设备的核心供电解决方案,正随着人工智能、自动驾驶和高性能计算的快速发展而迎来前所未有的市场机遇。本文将深入分析多相电源行业的现状、市场规模、竞争格局以及未来发展趋势,特别关注国产替代进程中的机遇与挑战。

关键词:多相电源、DrMOS、国产替代、XPU供电、市场规模、竞争格局、自动驾驶、人工智能、服务器、PC、消费电子

1. 多相电源技术:现代电子设备的“心脏”

多相电源技术是当前高性能计算和电子设备供电的核心解决方案。随着XPU(包括CPU、GPU、FPGA等)性能的不断提升,其对供电模块的要求也日益严苛。多相电源通过多相控制器和DrMOS的结合,能够为XPU提供稳定、高效且低纹波的电源供应,显著提升设备的整体性能和可靠性。

多相电源的核心优势在于其多相供电架构。与传统的单相供电相比,多相供电能够有效降低电流纹波和发热量,同时通过集成化的DrMOS技术进一步提升电源转换效率。DrMOS技术自2004年由英特尔推出以来,已成为主流的高效节能解决方案。目前,DrMOS主要有合封DrMOS和单芯片DrMOS两种方案,分别适用于不同的应用场景和性能需求。

多相电源技术的广泛应用涵盖了服务器、自动驾驶、PC等多个领域。在服务器领域,随着AI服务器的快速普及,多相电源的市场规模不断扩大。例如,Supermicro X13SWA-TF主板采用了2颗多相控制器和13颗DrMOS的供电方案,以满足高性能计算的需求。在自动驾驶领域,汽车智驾系统中的算力SoC芯片需要大电流供电,多相电源成为其不可或缺的组成部分。此外,在PC领域,多相电源也被广泛应用于高性能显卡和主板,如七彩虹的iGame GeForce RTX 4080 SUPER显卡采用了3颗多相控制器和20颗DrMOS的供电方案,以确保设备在高负载下的稳定运行。

多相电源技术的快速发展不仅推动了电子设备性能的提升,也为相关企业带来了广阔的市场空间。根据MPS的测算,其在服务器板卡级电源方案的可服务市场规模(SAM)已达到15亿美元,其中CPU服务器和GPU服务器分别占据10亿美金和5亿美金的市场份额。随着AI技术的持续演进和自动驾驶渗透率的不断提高,多相电源的市场需求将进一步增长。

2. 市场规模与增长潜力:增量蓝海市场的崛起

多相电源行业正迎来一个快速发展的增量蓝海市场。随着人工智能、自动驾驶和高性能计算的普及,对算力芯片的需求不断增加,多相电源作为其核心配套技术,市场规模也在迅速扩大。根据市场研究机构的预测,2024年AI服务器的出货量将增长42%,达到167万台,而2025年将继续增长28%,达到214万台。这一趋势表明,多相电源的市场需求不仅在数量上显著增加,其价值量也在不断提升。

从应用领域来看,多相电源在服务器、自动驾驶和PC等领域的市场空间尤为广阔。在服务器领域,随着数据中心的不断扩容和AI基础设施的加速建设,多相电源的市场规模持续扩大。例如,CPU服务器中CPU电源产品的SAM已达到6亿美元,而GPU服务器的SAM也达到了5亿美元。此外,在自动驾驶领域,随着汽车自动驾驶渗透率的不断提高,汽车多相电源的需求也在快速增长。汽车智驾系统中的算力SoC芯片通常需要大电流供电,这为多相电源提供了新的市场机遇。

多相电源市场的增长潜力不仅体现在其市场规模的扩大,还在于其技术的不断演进。随着XPU性能的不断提升,对多相电源的效率、集成度和可靠性提出了更高的要求。例如,DrMOS技术的不断优化和创新,使其在性能和成本上更具竞争力。此外,多相控制器与XPU的协议通信技术也在不断发展,进一步提升了多相电源的智能化水平。

从全球市场格局来看,多相电源行业目前仍由海外厂商主导,如MPS、英飞凌、瑞萨和AOS等。然而,随着国内企业在技术研发和市场拓展方面的不断努力,国产替代进程正在加速推进。国内厂商如杰华特、晶丰明源和芯朋微等已在多相电源领域取得了显著进展,其产品已逐步进入客户导入和批量销售阶段。未来,随着国产替代的不断深入,国内企业有望在多相电源市场中占据更大的份额。

3. 竞争格局与国产替代机遇:国内企业的崛起之路

多相电源行业具有较高的技术壁垒和市场集中度,目前主要由海外厂商主导。然而,随着国内企业在技术研发和市场拓展方面的不断努力,国产替代进程正在加速推进,为国内企业带来了广阔的市场机遇。

从技术壁垒来看,多相电源行业具有较高的进入门槛。首先,多相控制器需要与XPU进行协议通信,因此需要获得XPU厂商的协议授权。其次,DrMOS技术对工艺要求极高,需要企业具备强大的研发能力和长期的技术积累。此外,多相电源的性能直接影响XPU的工作状况,下游客户对新供应商的导入周期较长,这也增加了市场的进入难度。

尽管如此,国内企业在多相电源领域已取得了显著进展。例如,杰华特已实现30A、50A、70A和90A DrMOS的量产,并在PC、服务器、AI和自动驾驶等领域形成了完整的DrMOS+多相控制器产品矩阵。晶丰明源也已获得多家国内外知名主芯片厂商的认证,并实现了16相多相控制器的量产。芯朋微的DrMOS和数字多相控制器也已陆续在客户端验证,其产品性能与全球主流友商相当。

国产替代进程的加速不仅得益于国内企业在技术研发方面的突破,还与国内市场的巨大需求密切相关。随着人工智能、自动驾驶和高性能计算的快速发展,国内对多相电源的需求不断增加,为国内企业提供了广阔的市场空间。此外,国内企业在成本控制和本地化服务方面也具有一定的优势,这将进一步推动国产替代的进程。

国产替代进程仍面临诸多挑战。首先,国内企业在技术研发和产品性能方面与国际领先水平仍存在一定差距。其次,客户认证和市场拓展需要较长的时间和较大的投入,这可能影响国内企业的市场推广速度。此外,海外厂商可能会通过降价等方式进行市场竞争,对国内企业的市场份额和产品价格产生不利影响。

4. 未来发展趋势:技术创新与市场拓展的双重驱动

多相电源行业的未来发展趋势将受到技术创新和市场拓展的双重驱动。随着人工智能、自动驾驶和高性能计算的持续发展,对多相电源的需求将不断增加,同时也对其性能、效率和集成度提出了更高的要求。

从技术创新角度来看,多相电源技术将朝着更高效率、更高集成度和更智能化的方向发展。例如,DrMOS技术的不断优化将使其在性能和成本上更具竞争力。同时,多相控制器与XPU的协议通信技术也将不断演进,进一步提升多相电源的智能化水平。此外,随着新材料和新工艺的不断涌现,多相电源的性能和可靠性将得到进一步提升。

从市场拓展角度来看,多相电源的应用领域将不断拓展。除了传统的服务器、自动驾驶和PC领域外,多相电源还将在5G通信、物联网和工业自动化等领域发挥重要作用。随着这些新兴领域的快速发展,多相电源的市场规模将进一步扩大。

随着全球市场的不断变化,多相电源行业的竞争格局也将发生深刻变化。虽然目前行业仍由海外厂商主导,但随着国内企业的崛起,市场竞争将日益激烈。未来,多相电源行业将呈现出技术创新与市场拓展相互促进、国内企业与海外厂商竞争与合作并存的发展态势。

相关FAQs:

Q1:多相电源技术的核心优势是什么?

A1:多相电源技术的核心优势在于其多相供电架构和集成化的DrMOS技术。多相供电能够有效降低电流纹波和发热量,而DrMOS技术则通过将驱动IC和MOSFET集成在同一封装中,显著提升电源转换效率和可靠性。

Q2:多相电源的主要应用领域有哪些?

A2:多相电源的主要应用领域包括服务器、自动驾驶、PC、5G通信、物联网和工业自动化等。其中,服务器和自动驾驶领域对多相电源的需求增长最为显著。

Q3:国产替代进程的现状如何?

A3:目前,国产替代进程正处于初期阶段。国内企业如杰华特、晶丰明源和芯朋微等已在多相电源领域取得了显著进展,其产品已逐步进入客户导入和批量销售阶段。然而,与海外厂商相比,国内企业在技术研发和市场拓展方面仍存在一定差距。

Q4:多相电源行业的未来发展趋势是什么?

A4:多相电源行业的未来发展趋势将受到技术创新和市场拓展的双重驱动。技术创新将朝着更高效率、更高集成度和更智能化的方向发展,而市场拓展将涵盖更多新兴领域,如5G通信、物联网和工业自动化等。

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报告介绍:本报告由国信证券于2025年2月6日发布,共30页,本报告包含了关于半导体,多相电源的详细内容,欢迎下载PDF完整版。

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