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2026.09.29 | AC | Power | AI Power Components Expert: DrMOS & TLVR

原标题：AI算力功率元器件深度调研：DrMOS量价齐升、TLVR电感技术演进与垂直供电趋势变革

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AceCamp · 2026-09-29 09:05 · article 70567621

摘要

正文

以下内容来自资深行业专家：

Q&A

服务器中一级、二级和三级电源的分工体系是怎样的，其中DrMOS和电感分别扮演什么角色？

服务器电源系统可分为三个层级。一级电源主要由台达、光宝、麦格米特、欧陆通等模块厂商提供，国内市场参与者还包括长城等。这些厂商负责采购功率器件、模拟芯片及变压器、电感、电容等无源器件，制成3.3千瓦、5.5千瓦或更高功率的PSU模块，或集成为完整的Power Shelf系统交付给服务器厂商或互联网公司。

二级电源负责将48V电压转换为12V，主流方案是采用模块化产品。主要供应商包括台达、伟创力，以及由台达前员工创立的配源、能力新等公司。传统上，这些非标准砖式模块多采用基于平面变压器的LLC谐振拓扑。当前，随着开关电容、混合开关电容等新拓扑的出现，以及氮化镓方案的应用，行业趋势正发生变化。未来，服务器原厂可能绕过模块供应商，直接选择控制器、MOSFET等器件，自行设计并集成在主板上。例如，Rubin平台的48V转12V方案已不再使用独立模块，而是由原厂自行选型、设计并采购元器件，直接集成于主板。

三级电源紧邻GPU、ASIC等核心芯片，主要有三种实现方式。第一种是分立方案，即将DrMOS、控制器、电感和电容等分立器件直接布局在主板上，紧靠核心芯片，英伟达的产品以及多数x86 CPU、交换机和路由器均采用此方案。第二种是水平供电模块，将DrMOS、电感和部分电容集成为一个高度约8-9毫米的3D模块，放置在GPU正面的外围，AMD的OAM板卡是典型应用。第三种是垂直供电模块，它又分为两种形式：一种是将水平模块的高度降低至5毫米甚至未来的3-4毫米，然后放置到GPU背面；另一种是定制化的大模块方案，例如谷歌TPU v7采用的方案，其单个模块集成了二三十个甚至更多的DrMOS，并搭配定制化的多相电感（如两相或四相TLVR电感），而非简单的一对一配置。

在供应链模式上，采用分立方案的厂商会分别向电源芯片公司采购DrMOS，向电感、电容厂商采购相应元器件，并自行完成设计与验证。而采用模块化方案（无论是水平还是垂直供电）时，则由英飞凌、MPS等芯片公司或台达、能力新、配源等代工厂商负责模块的整体制造，他们自主完成内部电感、电容、PCB等组件的采购与测试，最终将集成的模块与相应的控制器一同销售给客户。

芯片功率的提升如何定量地传导至三级电源中功率器件用量的增加？

芯片功率提升对三级电源器件用量的影响，因供电方案的不同而异。

对于采用分立方案的平台，如英伟达GPU和x86 CPU，提升供电能力主要通过两种途径：一是增加DrMOS、电感、电容的部署数量；二是通过技术迭代，升级单个器件的电流等级。以Intel平台为例，其电源规范从VR13.HC演进至VR14，再到VR Cloud，每一代都伴随着控制器和DrMOS的升级。例如，VR Cloud方案已普遍采用90A的DrMOS，配套控制器的相数也从主流的12相增加到16相。英伟达平台亦是如此，Hopper和Blackwell均使用90A的DrMOS，但通过改进散热系统（如从风冷到液冷）和板卡设计（如从8卡到NVL机架）来支持更高的功率需求。需要注意的是，DrMOS的数量与芯片功率并非绝对的线性正比关系，其最终用量还受到整板布局和散热能力的综合影响。

对于采用模块化方案的平台，功率提升主要通过升级模块的通流能力来实现，通常用电流密度（安培/平方毫米）来衡量。例如，特斯拉Dojo、AWS的Trainium 2和Trainium 3以及微软的部分方案均采用垂直供电模块。早期模块的电流等级较低，随后通过不断升级，电流密度持续提升。2025至2026年，主流模块的电流密度约为1.5A/mm²，一个标准的9x10mm模块可提供约130A的连续电流。2026年推出的四相模块将电流密度提升至2A/mm²，对应电流接近180A。预计到2027年，电流密度将达到3A/mm²，届时单个模块的电流承载能力可达270A。然而，要充分发挥高电流密度模块的性能，必须匹配更高效的散热系统，否则GPU将无法有效利用其提供的全部电流。

如何评估英伟达Rubin平台72卡机柜中DrMOS的用量和价值？

根据已公开的Rubin平台板卡照片进行估算，在一个包含四个GPU和两个CPU的计算托盘上，大约部署了360颗DrMOS，并配套了360颗电感，呈现出一对一的配置关系。这种设计是为了满足整个计算托盘的功率需求，其中每个Vera CPU功耗为0.5千瓦，而每个Rubin GPU功耗为1.8千瓦，四个GPU总功耗超过7千瓦。

在这360颗DrMOS中，具体分配如下：每个CPU大约需要10颗，两个CPU共计20颗；剩余的340颗则全部分配给四个GPU，即平均每个GPU配备85颗DrMOS。此外，这些DrMOS还需要配套的控制器。控制器通常放置在板卡背面，数量不易精确统计，但可大致估算。若以每个控制器驱动12至14相计算，360颗DrMOS大约需要20至30个控制器。

从需求结构来看，英伟达平台、云厂商自研ASIC以及其他应用在DrMOS市场的份额分布和增速情况如何？

目前，DrMOS市场的需求主要由英伟达平台、云厂商的自研ASIC以及传统的x86服务器市场构成。

英伟达是DrMOS最大的需求方，其市场份额显著领先。随着其产品从Hopper系列过渡到Blackwell系列，再到未来的Rubin平台，单张GPU板卡上DrMOS的用量持续增加，推动了其需求的快速增长。

云厂商的自研ASIC是第二大需求来源，并且是增长最快的细分市场。谷歌的TPU、亚马逊的Trainium和Inferentia、微软的Maia以及Meta的MTIA等项目都在积极推进中。这些自研芯片的功耗和性能要求不断提升，直接带动了对DrMOS及相关电源方案（包括垂直供电模块）的需求。

传统的x86服务器市场，包括Intel和AMD的CPU平台，构成了第三部分需求。尽管其市场份额相对较小，但随着CPU核心数和功耗的增加，该领域对DrMOS的需求也在稳步增长。

总体来看，整个DrMOS市场的增长主要由AI应用驱动，其中英伟达平台贡献了最大的需求基数，而云厂商自研ASIC则展现出最强劲的增长势头。

如何测算不同GPU方案（例如NVIDIA的Blackwell和Rubin系列、AMD及AWS的方案）中DrMOS的具体用量？

测算不同方案的DrMOS用量，可以从推演每家方案的具体数量入手。以NVIDIA的Blackwell（B系列）为例，一个计算托盘使用约300颗DrMOS。其中，CPU部分使用近40颗，剩余的280颗分配给4个GPU，即每个GPU使用70颗。若将CPU及计算交换托盘上所用的DrMOS折算到每个GPU上，可以认为Blackwell系列每个GPU的DrMOS用量约为80颗。同理，可以估算Rubin系列每个GPU的用量在95颗左右的水平。掌握了Blackwell和Rubin各自的出货量后，便可相应计算出NVIDIA方案的大致DrMOS总用量。

对于AMD或AWS的模块化方案，DrMOS用量通常与其GPU功率相关。例如，AMD的500W方案大约使用23至24颗两相模块，而1,000W方案使用接近30颗。因此，通过了解各功率段产品的具体出货量，再乘以对应的模块数量，即可得出其DrMOS用量。此测算逻辑同样适用于AWS、Microsoft等厂商的方案，可参考AMD的标准，即500W方案按不超过25颗、1,000W方案按不超过30颗进行估算，从而覆盖主要的GPU和ASIC厂商。

从当前时间点（2026年Q3）来看，到2027年DrMOS市场的供需缺口将如何演变？

海外电源芯片公司较早预见到GPU和ASIC出货量的大幅增长，部分企业在2025年底甚至更早就已开始扩产。尽管2026年上半年缺货情况较为明显，但随着产能释放，预计Q3、Q4将有所缓解，到2026年底缺口仍会存在但紧张程度下降，2027年上半年供需状况会进一步好转。海外云厂商和服务器客户的订单下达时间早，且订单持续性与稳定性较高，这为上游供应商的产能规划提供了确定性。

国内市场的情况则有所不同。由于数据中心建设进度落后海外约一年以上，且高端海外GPU卡获取受限，国内厂商正大力发展自研GPU和CPU，相关产品在2026年陆续推出。2026年国内需求的增长远超2025年，这种爆发式增长出乎许多DrMOS供应商的预料。此外，模拟电源方案交付周期长，叠加国内GPU客户订单连续性较差，难以像海外客户那样提前九个月甚至更长时间下单，导致2026年Q1、Q2缺货尤为严重。特别是中小客户临时获得的大额订单，加剧了市场供应紧张。

尽管如此，一些海外厂商已在积极扩产，例如英飞凌在德国的新建晶圆厂已于2026年投产，TI、MPS、安森美、ADI等公司也在疫情期间及之后增加了对相关领域的资源投入。这些新增产能将逐步缓解市场紧张局面。

近期DrMOS的价格走势如何，未来价格展望怎样？

DrMOS的价格变动因厂商和客户类型而异。许多大型模拟芯片公司已发布涨价函，部分公司甚至进行了两到三次提价。涨价因素复杂，既包括为应对早期市场竞争导致的低价策略的修正，也包括晶圆、测试设备等原材料成本上涨的价格传导。

在AI领域，针对中小客户的涨价幅度尤为显著，涨价次数也可能多于大型客户。对于NVIDIA、谷歌这类拥有战略供应关系的大客户，累计涨幅可能在一至两成左右。而对于缺乏稳定供应渠道的中小客户，其采购价格可能比2025年高出三至四成，甚至更高，特别是通过多层分销渠道获取的物料。

与DrMOS相比，电感的价格变化情况如何？

电感市场也出现了涨价和缺货的情况，但价格涨幅相对DrMOS较为温和。电感的主要供应商集中在中国台湾和中国大陆。价格上涨的原因一方面是原材料成本增加，如磁粉、镍粉等；另一方面是市场需求增长导致供应紧张。

电感的制造工艺难度也影响了其价格。NVIDIA方案中使用的分离式电感，制造工艺相对简单。而用于模块化方案的电感，尤其是垂直供电模块，要求做得更小更薄（例如高度从常规的5-6毫米压缩至2-3毫米），工艺难度显著增加。随着海内外GPU芯片用量提升，这类高规格电感出现了一定的短缺。

从价格涨幅来看，大客户的电感采购价格涨幅可能在一成或以内，而中小客户面临的涨幅可能达到一至两成。

GPU功耗从Blackwell平台的1.4千瓦提升至Rubin平台的1.8千瓦，增幅显著，但为何DrMOS的用量增幅并未与之成正比？

GPU功耗与DrMOS用量增幅不匹配的主要原因在于散热方案的优化和DrMOS单体工作效率的提升。首先，散热系统的改进起到了关键作用。Blackwell平台采用80%液冷和20%风冷的混合散热方案，而Rubin平台则升级为100%液冷，并且优化了计算托盘（PCB大板）的设计，减少了影响散热的线缆等组件。更优的散热环境使得每颗DrMOS能够承载更高的电流。例如，在Blackwell平台上，一颗DrMOS可能在20安培的电流下工作，而在散热更佳的Rubin平台上，则可以稳定运行在二十几安培，每颗增加几安培的承载能力。这种单体效率的提升，使得在总功率增加的情况下，可以通过提高DrMOS的利用率来抵消一部分数量增长的需求。

其次，GPU供电方案的设计受到物理空间的严格限制。在计算托盘尺寸基本不变的前提下，增加DrMOS的同时也需要增加相应数量的电感，而板上并没有足够的空间来布局等比例增加的元器件。因此，必须通过提升单颗DrMOS的性能来解决空间限制问题。

最后，DrMOS本身也在进行规格升级。Hopper和Blackwell平台普遍采用90安培的DrMOS，而到了Rubin平台，DrMOS的电流等级将提升至110安培。尽管额定电流从90安培提升到110安培，在要求24小时不间断工作的实际应用中，长期稳定工作电流的提升可能仅为一至两安培，但这微小的提升足以在整个供电系统中减少一定数量的DrMOS使用，从而在有限空间内满足更高功率GPU的供电需求。DrMOS作为一种将十几伏电压降至零点几伏的降压芯片，其效率曲线呈抛物线状，峰值效率通常在93-94%左右，这意味着有6-7%的能量会转化为热量，因此散热和工作电流点的优化至关重要。

垂直供电技术的应用现状、主要采用该技术的公司以及未来的发展趋势是怎样的？

垂直供电技术目前已进入较为成熟的应用阶段，在海内外多家公司的数据中心和自研芯片中得到了部署。最早采用该技术的是特斯拉的Dojo项目，该项目于2021年发布，并在2023年开始大规模出货。

在海外，多家大型云服务商已广泛应用垂直供电。例如，AWS的Trainium 2以及计划于2026年发布的Trainium 3均采用了该技术。微软和谷歌也是垂直供电的重要用户，谷歌的TPU v6已采用，而从2025年开始发货的TPU v7和2026年开始部分发货的TPU v8也延续了这一方案。目前，垂直供电技术已有两到四年的实际运行经验。

相比之下，一些遵循OEM板卡路线的公司，如英伟达和AMD，其主流方案仍是将供电模块放置在GPU正面的水平供电模式。

在国内，阿里巴巴在其云栖大会上展示的128或144超级节点中也采用了垂直供电。此外，其他一些不走传统OEM板卡路线、自定义设计芯片的公司，以及字节跳动、腾讯等未来规划的自研芯片，预计也将采用垂直供电方案。总体来看，垂直供电已成为高性能计算领域的一个重要技术方向。

谷歌TPU v7采用的定制化垂直供电模块的具体实现方案是怎样的？

谷歌TPU v7的功率接近1,000瓦（具体为985-987瓦），其供电方案采用了两个大型定制化垂直供电模块。这两个模块被放置在TPU芯片的背面。与业界常见的9mm x 10mm标准小模块不同，谷歌的定制模块尺寸要大得多，每个模块宽度约相当于三个手指并拢，两个模块并排即可覆盖TPU底部的供电区域。

在内部构成上，每个大模块集成了近30颗DrMOS，两个模块合计使用了近60颗DrMOS。同时，每个模块配备了8个定制电感，总计16个电感。这些DrMOS、电感以及部分电容被集成在一个大的模块化封装内。由于单个模块的功率非常大，为了有效散热，谷歌还为每个模块设计了专门的散热方案，即在模块上覆盖铜板进行散热，这与GPU正面常见的散热处理方式类似。

谷歌TPU v7使用的定制化大型供电模块，与AWS等公司采用的标准模块或分立方案相比，其价值量有何差异？

供电方案的价值量因其定制化程度和集成度而异。以AWS或AMD采用的标准小模块为例，一个包含两颗DrMOS和一颗两相电感（无论是标准电感还是TLVR电感）的两相模块，其价值量通常在10美金左右，目前可能已降至10美金以下。随着2026年四相模块的陆续推出，其价值量也相应翻倍，达到近20美金，后续价格预计会下降。以AWS Trainium 2为例，其500瓦的功率使用了24颗两相模块，按此计算，其供电方案的总价值量约为240美金，未来可能降至200美金左右。

相比之下，谷歌TPU v7采用的大型定制化模块，由于其非标和高度集成的特性，售价并不公开透明。根据评估，其两个大模块的总价值量预计在300美金或更高，即单个大模块的价值量约在150美金以上。这表明，高度定制化的大型供电模块相较于标准化的多模块方案，具有更高的单体价值量。

目前在GPU供电模块中，两相、四相、八相电感以及TLVR电感之间的迭代关系和当前的发展阶段是怎样的？

无论是水平供电模块还是垂直供电模块，其发展初期主要采用两相方案，即内置两颗DrMOS并搭配一个两相电感。早期的模块形态较为简单，通常是在一块小型PCB上放置DrMOS、电容，再叠加上一个两相电感。这种用于水平模块的早期电感高度可达6-7毫米，多为标准电感，其单颗价值量约在一块多美金。

随着技术发展，2026年开始推出的四相模块，其配套的四相电感价值量也基本翻倍，达到近两块美金的水平。

TLVR（Trans-Inductor Voltage Regulator）电感是现有技术的一项重要演进。它在标准电感的基础上增加了一个耦合的副线圈。在TLVR拓扑结构中，多相供电系统（如12相或16相）中的每个DrMOS都对应一个带有副线圈的电感，而所有这些副线圈会串联在一起。这种设计能够有效改善传统多相电源响应速度慢、电感感量及通流能力一致性差等问题。由于增加了副线圈，TLVR电感的制造工艺比标准电感更复杂，其价值量也相应更高。目前，TLVR电感已在部分四相模块和过往的一些方案中得到应用，代表了电感技术的一个重要升级方向。

在垂直供电方案中，将标准电感改为薄型电感会带来哪些技术难点和价值量变化？同时，TLVR电感的技术优势和未来用量趋势是怎样的？

将标准电感改为适用于GPU下方垂直供电的薄型电感，其主要技术难点在于需要将电感高度做到3毫米甚至更薄。为实现这一目标，必须采用性能更优的粉芯材料、改进配比或引入新技术，以在减小体积的同时，维持良好的电感量、降低阻抗并控制发热。这一技术难度导致了价值量的显著提升。分立式标准电感的价值量通常在0.5至0.8美元之间，而薄型化处理后，其价值量基本翻倍，例如单相模块电感约1美元，四相模块电感可达2美元左右。

TLVR（Trans-Inductor Voltage Regulator）电感因其新颖的拓扑结构，具备更快的瞬态响应速度，并能减少部分旁路电容的使用，这些优势在CPU/GPU功率持续增大的背景下愈发明显。尽管早期TLVR技术存在效率下降等问题，但随着电感、芯片及电源厂商的不断技术迭代与完善，这些问题已得到解决，使其广受欢迎。目前，TLVR电感的应用层数大约在两到三层，预计到2027-2028年，将增加至四到五层甚至更多。随着GPU使用量的增加，TLVR电感的渗透率也将相应提升。

从发展路线图来看，两相电感主要应用于2025年及之前的产品。2026年已开始有部分四相电感推出，但大规模出货预计在2027年。至于八相电感，由于技术上尚未实现可用于模块的超薄设计，尽管已有少数厂商能制造标准尺寸的八相电感，但其大规模应用预计要到2027年底或2028年才会陆续推出。

目前DrMOS和电感市场的竞争格局如何？国内外厂商的技术差距及国产替代路径是怎样的？

在DrMOS市场，海外GPU或ASIC大厂主要还是采用传统海外电源芯片公司的产品。竞争格局上，第一梯队由英飞凌、MPS（芯源系统）和瑞萨主导；第二梯队则包括安森美、ADI、TI，以及AOS、ST、NXP等。这些海外厂商普遍拥有十几至二十几年的深厚技术积累。例如，英飞凌通过收购IR，瑞萨通过收购Intersil，继承了第一梯队的技术底蕴；TI在2014年转向服务器级市场后也积累了十余年经验。他们不仅与Intel、AMD等传统大厂有长期合作，近年来更与英伟达、谷歌、Meta等AI巨头深度绑定，在供应链中占据绝对主导地位。

国内从事DrMOS研发的公司也日益增多，主要分为几类：一是较早布局的矽力杰、晶丰明源等；二是具有海外大厂（如TI等）技术背景的创业公司，如东莞长工微；三是海归团队或资深技术班底创立的企业，如奥拉半导体；此外还包括圣邦股份、芯朋微、南芯科技、纳芯微等。技术差距方面，海外公司整体领先国内大约1到1.5代。例如，当国内正处于量产100安培（100A）产品的阶段时，海外大厂已开始量产110A甚至更高规格的产品。但在国产替代路径上，国内厂商各有特色，有的具备自有工艺优势，有的在多代/单代设计上发力，正逐步从消费级、PC级向工业级和服务器级DrMOS渗透。

未来DrMOS市场份额的变化主要取决于哪些方面？上游晶圆与封测产能瓶颈是否会导致厂商份额产生显著分化？

在海外市场，整体供应格局发生剧烈改变的可能性较小，主流依然由第一梯队占据，第二梯队（如TI、ADI）正加大资源投入以期扩大份额。对于英伟达、AMD等海外巨头而言，由于单颗GPU功率巨大、使用的DrMOS数量多且系统复杂，供电系统的可靠性是第一位的。因此，他们更倾向于承担一定的成本溢价，以维持与海外成熟大厂的稳定合作。

在国内市场，份额分化的机会主要属于国内厂商。在数据中心供应链自主可控的趋势下，国内自研GPU/ASIC厂商以及部分服务器客户，正在逐步提高三级电源的国产化率要求。类似杰华特、芯朋微等国内企业，如果能顺利导入国内头部GPU客户的大额订单，并具备稳定的晶圆及封测产能保障，将有望吃掉部分原本属于海外公司的份额，实现快速增长。

在DrMOS的设计与封装上，单芯片（单Die）和合封（多Die）两种技术路线未来将如何演进？哪一种会成为主流？

在历史应用中，Intel和AMD等x86平台对单Die和多Die方案都有广泛使用，比如MPS是单Die路线的典型，而英飞凌在合封（多Die）路线上有十几年历史。自2017年起，行业规范要求各家DrMOS做到Pin-to-Pin（管脚/封装兼容），这意味着客户可以使用同一块PCB板，通过调整外围BOM器件来无缝切换不同厂商的单Die或多Die方案，因此两者在主板级应用中并无绝对的优劣之分。

在未来的“供电模块化”趋势中：

供应商如果从“单纯销售DrMOS芯片”转变为“销售集成的电源模块”，其获取的价值量和毛利率会发生怎样的变化？

目前市场上的电源模块（无论是水平还是垂直模块）仍以原厂（如英飞凌、MPS等芯片公司）主导制造为主。对芯片原厂而言，直接卖塑封好的芯片，与将其做成模块再销售相比，核心成本差异不大，做成模块还能省去单颗芯片Molding Compound（塑封料）的加工环节和部分材料费，整体价值量有所提升。但是，如果由不具备DrMOS自研能力的第三方模块厂（如台达等）来主导制造，他们必须向英飞凌或MPS采购核心DrMOS裸片或芯片，这就需要付出额外的采购成本。相比之下，芯片原厂在垂直整合和成本控制上更具优势，利润空间也更为可观。

在TLVR电感及超薄模块电感领域，大陆电感厂商是否有弯道超车的机会？如何评价铂科新材、龙磁科技等本土厂商？

大陆电感厂商在此轮AI电源技术迭代中确实迎来了弯道超车的机会，且布局非常早。在历史上，英伟达等方案的电感供应曾由台湾厂商（如乾坤科技、国巨）主导。但目前，大陆厂商与台湾厂商的差距已极度缩小，在某些技术上甚至超越了欧、美、日的传统厂商。

具体来看：