国泰君安报告对AI服务器电源管理芯片市场进行量化分析。TrendForce数据显示2024年服务器行业总价值3060亿美元，AI服务器约2050亿美元，预计2025年AI服务器市场价值升至2980亿美元（占服务器总价值70%以上）。单张AI加速卡上电源芯片价值量50-200美元（英飞凌数据），DrMOS+多相控制器用量与GPU功耗成正比。H100单GPU需50-55颗DrMOS，B200功耗升至1000W驱动用量进一步增长。48V供电架构较12V降低16倍损耗，多相控制器与DrMOS为供电核心方案。
AI服务器市场空间：2025年2980亿美元，占比超70%
AI服务器市场正经历高速增长。根据TrendForce最新研究，2024年整个服务器行业总价值达3060亿美元，其中与AI服务器相关的行业价值约2050亿美元，较标准服务器增长更为强劲。展望2025年，由于需求持续旺盛且产品平均售价较高，预计AI服务器细分市场价值将升至2980亿美元，占整个服务器行业总价值的70%以上。
AI服务器的高价值量主要由GPU驱动。以英伟达HGX H100为例，8颗H100 GPU功耗达5.6kW，整机总功耗10.2kW；HGX B200服务器GPU功耗升至8kW，整机总功耗14.3kW。下一代GB200 NVL36机柜功率密度达72kW。GPU数量与功耗的持续提升直接拉动了电源管理芯片的用量与价值量。
从产品代际看，A100/H100/H200/B100/B200/GB200架构持续升级，单芯片功耗从400W升至1000W+，机柜级功耗从6.5kW升至72kW，AI服务器供电芯片市场空间持续扩大。
AI服务器市场价值与GPU功耗演进| 指标 | 2024年 | 2025E |
|---|
| 服务器行业总价值 | 3060亿美元 | — |
| AI服务器市场价值 | 2050亿美元 | 2980亿美元 |
| AI服务器占比 | 67% | 70%+ |
| 典型GPU功耗 | H100: 700W | B200: 1000W |
| 典型机柜功耗 | HGX H100: 10.2kW | GB200 NVL36: 72kW |
服务器供电架构：48V方案降低16倍损耗
AI服务器供电正从12V向48V演进。传统12V供电方案中，700W、0.8V的GPU在12V输入下电流仅60A，降至0.8V后激增至875A，电阻损耗指数级上升至225倍。从12V提升至48V，所需电流减为四分之一，损耗随之降低16倍。谷歌于2016年首次提出48V架构，诸多公司正转向48V供电网络。
两阶段配电方案为当前主流：第一阶段48V→12V：英伟达DGX服务器采用中间总线转换器（IBC）模块，GB200服务器改用配电板（PDB）模块（8kW PDB由两个4kW DC-DC转换器组成）。第二阶段12V→SoC：电压调节模块（VRM）将12V转换为适配CPU（1.2-1.8V）或GPU（0.8-1.0V）运行电压。
多相控制器与DrMOS组合已成为第二阶段最主流的供电方案。多相Buck电源包含控制器和DrMOS，每相Buck由包含驱动和温度/电流检测的DrMOS代替。控制器采集反馈信号并发出PWM波实现闭环控制，在优化的多相拓扑结构中效率可提升至95%以上。
AI服务器供电芯片价值量：单卡50-200美元，整机数倍于通用服务器
DrMOS+多相在不同类型服务器上的价值量存在明显差异。通用服务器搭载两颗CPU，单台电源管理芯片价值量约80美元（MPS数据）。AI服务器通常配备多颗高算力GPU及1-2颗CPU，根据英飞凌数据，单张AI加速卡上电源芯片价值量50-200美元，单台AI服务器多相电源芯片价值量较通用服务器有数倍提升。
以H100为例测算：功耗700W、工作电压0.8V，DrMOS基本工作在33A，单颗GPU需27颗DrMOS，考虑0.8-1倍备用合计约50-55颗，对应5-6颗多相控制器，单GPU的DrMOS+多相价值量约50-60美元。8卡H100服务器GPU端DrMOS+多相价值量约400-480美元，加上CPU供电部分，整机供电芯片价值量约为通用服务器的5-6倍。
投资建议：关注杰华特、晶丰明源
AI服务器渗透率持续上升直接拉动DrMOS+多相控制器需求。在竞争格局方面，DrMOS与多相供应主要被MPS、英飞凌、ADI、STMicro等欧美大厂主导，国产替代空间巨大。杰华特已实现30A至90A DrMOS及6相、8相、12相等多相控制器量产，在PC、服务器、AI、自动驾驶领域形成完整产品矩阵；晶丰明源多款DrMOS产品进入批量出货，16相多相控制器量产可适配多家GPU客户。随着AI服务器需求持续旺盛，国内厂商有望逐步扩大市场份额，推荐杰华特、晶丰明源。
