模拟芯片行业研究：AI应用拉动长期需求扩张，多相电源国产替代正当时.pdf

模拟芯片行业研究：AI应用拉动长期需求扩张，多相电源国产替代正当时。多相电源是专为 CPU 等主芯片供电的大电流 DC-DC 芯片，属于模拟芯片中门 槛较高的细分赛道，在产品技术和主芯片厂商认证方面具备双重壁垒。目前多 相电源产品主要应用于 PC 和服务器市场，AI 技术加速发展背景下，AI 服务器 和自动驾驶有望成为长期需求增量来源，我们测算全球多相电源市场空间约为 20~30 亿美元。由于多相电源壁垒较高，目前全球市场仍由 TI、英飞凌、MPS 等海外大厂主导，但受益于旺盛的本土客户需求以及本土主芯片厂商逐步起量 （如龙芯中科、海光信息、寒武纪等），国内多相电源厂商正逐步实现突破。 建议关注杰华特等技术实力雄厚且多相电源（多相控制器+DrMOS）产品进展 顺利的国内优质模拟芯片厂商。

概览：多相电源为 CPU/GPU 等供电需求而生。多相电源属于模拟芯片领域门 槛较高的细分赛道，其功能定位是为 CPU/GPU 等大负载主芯片供电，可满足 主芯片高功率、大电流、精细化的供电要求。从结构上看，多相电源由多相控制 器和 DrMOS 构成，其中多相控制器负责提供 PWM 控制信号，DrMOS 负责完 成电流升降压转换，最终提供主芯片所需的特定规格工作电流。具体应用中，一 套多相电源产品包括一颗多相控制器和多颗 DrMOS（具体数量取决于相数）。 多相电源主要有两大壁垒：1）主芯片厂认证许可：多相电源负责给 CPU/GPU 供电，对主芯片性能发挥及工作稳定性有直接影响，因此 Intel 等主芯片厂商会 专门对多相电源厂商进行产品认证，PC/服务器品牌厂商一般只采购被主芯片厂 商列入参考设计目录的多相电源产品，而想要获得主芯片厂商的认证许可难度较 大（受技术实力、商务关系等多维度因素的影响）；2）产品本身的技术难度： 多相控制器难点在于精准的信号调控，对拓扑结构等设计方面要求更加突出； DrMOS 属于大电流 DC-DC，需要在高集成度的前提下实现大电流稳定控制， 在产品设计、高压 BCD 工艺、芯片封装等环节都对芯片厂商提出较高要求。

空间：PC 和服务器是基本盘，我们测算全球市场规模约 20~30 亿美元，AI 服 务器+自动驾驶有望成为长期增量。其中：1）PC 市场：根据 IDC 数据，全球 PC 年均出货约 3 亿台，而单位多相电源我们测算价值量约为 4~5 美元（若考虑 独显则我们测算单机价值量提升至 6~7 美元），对应市场空间 12~13 亿美元； 2）服务器市场：根据 IDC 数据，2022 年全球服务器出货量达 1516 万台，而我 们测算单台服务器的多相电源价值量约 50~70 美元，因而当前服务器市场约对 应 7~10 亿美元的多相电源需求；AIGC 浪潮下 AI 服务器加速渗透，有望带动服 务器领域多相电源需求进一步扩张：英伟达最新 H100 芯片单颗芯片对多相电 源需求达 50 美元，若 AI 服务器平均搭载 4 张 GPU，则测算其多相电源单机价 值量较通用服务器提升 3~4 倍左右；3）自动驾驶市场：高级别自动驾驶需搭载 大算力自动驾驶芯片，催生多相电源增量需求，且车规产品单价更高，我们测算 单车价值量 60~100 美元，预计远期有望带来 10 亿美元量级的增量市场。

格局：TI、英飞凌、MPS 等海外龙头长期主导，国内杰华特等玩家逐步突破。 多相电源产品强调技术沉淀及客户资源积累，当前海外大厂主导市场，其中有 TI、英飞凌、瑞萨等 IDM 大厂，也有 MPS、Richtek 等头部模拟芯片设计公司。 国产厂商布局较晚，目前多相电源领域国产化基本为零。我国是全球重要的 PC/ 服务器/智能汽车消费市场及生产基地，本土配套需求旺盛；与此同时，近年来 国内芯片厂商在 CPU/GPU/AI 芯片领域实现突破（如龙芯中科、海光信息、寒 武纪等），部分降低了本土多相电源厂商的进入门槛（相比 Intel、NVIDIA 等海 外主芯片厂商，获得国产主芯片厂商认证许可难度相对较低）。近年来，杰华特、晶丰明源、长工微、芯朋微等模拟芯片厂商积极布局多相控制器及 DrMOS 领域， 东微半导、新洁能、华润微等功率器件厂商也积极布局 DrMOS 市场。受益于旺 盛的本土客户需求以及本土主芯片厂商逐步起量，本土厂商正逐步切入多相电源 市场，实现国产替代从 0 到 1 的突破。