AI服务器电源架构分类、市场规模及营收如何？

AI 服务器电源包括 UPS、AC/DC、DC/DC，功率密度持续 增长。

AI 服务器电源架构分为 UPS、AC/DC、DC/DC。电力由数据中心进入服务 器过程中，需要将 220/380 V 的交流电转换为直流电并将电压降低至 CPU/GPU 正常运行所需的工作电压。在此过程中，服务器电源架构主要包 括保障电路 UPS、机架电源 AC/DC、芯片电源模组 DC/DC。UPS：将蓄电 池与主机连接，通过逆变电路等模块可将直流电转换为市电。当市电正常供 应时为负载提供稳定电压、频率的优质交流电并给蓄电池充电；当市电故障 时，逆变电路将蓄电池的直流电转化为电压、频率稳定的交流电为负载供电； AC/DC：主要包括电源供应单元（PSU）和电源管理控制器（PMC），其中 PSU 负责将来自电网的交流电（AC）转换为直流电（DC），并将电压降低 至 50 V。PMC 是用于管理和优化服务器电源的控制器，一般安装在服务器 主板或作为独立设备安装在服务器机柜中。AC/DC 通常采用 N+1 或 N+N 冗余以满足电力稳定供应和高转换效率。DC/DC：主要包括控制集成 IC、 电感、二极管、三极管以及电力电容器。针对 CPU、GPU 等服务器内部组 件，通过 DC/DC 转换器可将 48 V 电压降低至 12/0.8 V，满足相应组件需 求。

AI 芯片功耗提高与机柜集成度提升驱动 AC/DC 电源功率密度增长。根据 英伟达，其 B100 芯片 TDP 为 1000w，较 H100 高 300w，伴随芯片算力持 续增长，单芯片功耗将持续提升。根据 Seminanalysis，英伟达下一代 Rubin 架构服务器机柜功率或接近1MW水平，驱动AI服务器电源功率密度升级。 根据 Navitas Semiconductor，2023-2025 年服务器 AC/DC 电源功率密度有望 达到 100 W/立方英寸，远期或进一步提升至 180 W/立方英寸。

基于材料、IC 封装、电路设计等技术创新可显著提高功率密度。（1）材料： 根据 TrendForce，GaN 可有效降低能量损耗并提升功率密度。根据英飞凌 发布的 AC/DC 升级路线，伴随功率器件由 Si、SiC 升级至 Si、SiC、GaN， 其最大负载功率由 3.3 kw 升级至 12 kw，功率密度由 32 W/立方英寸提高至 100 W/立方英寸；（2）IC 封装：根据德州仪器，其引入 HotRod 封装，通过 倒装芯片式封装取代传统的键合线四方扁平无引线封装 QFN，进而降低倒 装芯片式封装中常见的寄生环路电感；（3）先进电路设计：根据德州仪器， 其通过飞跨电容四电平转换器拓扑降低器件额定电压、减小磁滤波器尺寸 并改善热分布，进而提高电源功率密度。

经我们测算 2025 年中国 AI 服务器电源市场规模达到 83.34~156.80 亿元。 主要假设如下：（1）根据 IDC，2024-2026 年中国 AI 服务器由 190 亿元美 元增长至 340 亿美元，2023 年 AI 推理服务器占比 67%。伴随推理侧重要 性增加，假定 2024-2026 年推理服务器占比由 70%逐渐增长至 74%；（2） 根据英伟达 H20 及华为 KunLun G5500，假定 2024 年 AI 训练服务器及推 理服务器均价为100/15万元，2025-2026年训练及推理GPU价格基本不变； （3）根据台达官网，目前国内 AI 服务器电源功率主要是 3.3kw，假定 2025- 2026 年 3.3kw 电源主导；（4）根据台达，GPU 使用的 5.5kw 电源价格为 2~3 元/w，假定其为 2.5 元/w。基于 N+1 及 N+N 冗余条件，经我们测算 2025 年 中国 AI 服务器电源市场规模达到 83.34~156.80 亿元。

目前 AI 服务器电源市场仍然以台达、光宝等台系厂商为主，看好本土厂商 突破。根据台达披露，2023 年营收 130.7 亿美元，其中 AI 服务器电源占比 约 2%，约合 2.6 亿美元。目前 AC/DC 方面，台达推出 33/66kw 机架式电 源，能源效率高达 97.5%。DC/DC 方面，具备多款 200-2000w 产品，能效 高达 98.5%。订单方面，台达已取得 Blackwell 架构系列 B100、B200、GB200 服务器电源订单。2023 年光宝营收 331.5 亿元，其中云及 AIoT 部门收入占 比为 35%，预计 2024 年 AI 服务器电源收入呈两位数增长。目前光宝已推 出 5.5kw 服务器电源与 33kw 机柜式电源，正在开发 8kw 及更高功率密度 和转换效率的服务器电源。国内服务器电源厂商目前收入体量仍较小，2023 年麦格米特/欧陆通电源产品营收分别为 21.22/8.11 亿元。目前麦格米特已 推出功率 4350W 的电源产品，并进入国际 GPU 大客户供应链。麦格米特、 欧陆通正积极推进 5.5 kw AI 服务器电源在客户端的验证，中国长城及泰嘉 股份也积极开发 AI 服务器电源产品。伴随国内服务器电源厂商持续投入以 及国产服务器厂商导入，未来进展有望加速。