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半導(dǎo)體行業(yè)專題研究(普通):AI服務(wù)器加速滲透 多相電源量價齊升 環(huán)球聚看點

2023-06-29 20:35:56 信達(dá)證券股份有限公司


(資料圖)

多相電源是C PU/GPU 供電的主流方案。數(shù)據(jù)中心需求快速增長,服務(wù)器功耗日益提升。與此同時,GPU、CPU 等算力芯片朝著更高性能升級也對供電系統(tǒng)提出更高要求。多相控制器+DrMOS 的多相電源方案目前被公認(rèn)為是CPU/GPU 供電的最佳解決方案。多相Buck 電源包含控制器和DrMOS,是一種多路交錯并聯(lián)的同步Buck 拓?fù)洌肯郆uck 對應(yīng)的半橋MOSFET 可由包含驅(qū)動和溫度/電流檢測的DrMOS代替,由一個控制器采集反饋的電壓、電流、溫度/錯誤等信號,并發(fā)出各PWM 波實現(xiàn)功率的閉環(huán)控制??刂破骺赏ㄟ^特定協(xié)議的通信接口和信號指示I/O 口,與系統(tǒng)上位機(jī)或負(fù)載處理器進(jìn)行信號交互。

AI 服務(wù)器有望帶動多相電源量價齊升。根據(jù)MPS 的測算,一臺普通服務(wù)器中CPU 及內(nèi)存電源、POL 和EFuse 等產(chǎn)品的價值量總計約80美金。AI 服務(wù)器在普通服務(wù)器的基礎(chǔ)上,通常會增加4~8 顆GPU,以多相控制器和DrMOS 組成的多相電源同樣是GPU 的供電解決方案,且GPU 相較于CPU 功耗更高,對多相電源的需求進(jìn)一步提升。以英偉達(dá)H100 為例,一顆GPU 需要40~50 顆DrMOS,而服務(wù)器多相控制器通常采用12 相方案(1 顆多相控制器對應(yīng)12 顆DrMOS),因此多相控制器數(shù)量約為4~5 顆??紤]一顆DrMOS 或多相控制器的價格均為1~2 美金(以1 美金/顆進(jìn)行測算),則一顆H100 需要多相電源的價值量約為40~50 美金。若一臺AI 服務(wù)器搭載8 顆H100,則單臺AI 服務(wù)器中多相電源的價值量約320~400 美金,相較于傳統(tǒng)服務(wù)器而言有4~5 倍增量,價值提升顯著。

國內(nèi)多相電源廠商加速替代。多相電源市場仍由海外龍頭廠商主導(dǎo),國內(nèi)廠商積極突破壁壘。當(dāng)前多相電源市場的主要供應(yīng)商包括MPS、TI、英飛凌、安森美、瑞薩等,國內(nèi)廠商主要包括杰華特、晶豐明源、矽力杰、圣邦股份、長工微、奧拉等。杰華特在2020 年成功研發(fā)出用于CPU 供電的智能功率級模塊(DrMOS),2022 年,公司DrMOS系列繼續(xù)推出了多個料號,在計算和服務(wù)器領(lǐng)域獲得客戶的認(rèn)可,開始大批量供應(yīng)。晶豐明源目前已有從4 相到16 相一系列數(shù)字多相控制技術(shù),在大電流DrMOS 領(lǐng)域,目前公司50A、70A、90A DrMOS 處于產(chǎn)品研發(fā)階段。

投資建議:AI 技術(shù)階躍式發(fā)展帶動AI 服務(wù)器出貨量快速提升,多相電源作為服務(wù)器CPU/GPU 主流供電方案或?qū)⒊掷m(xù)受益于AI 浪潮趨勢,我們測算AI 服務(wù)器多相電源相較于傳統(tǒng)服務(wù)器有4~5 倍增量,而國內(nèi)廠商正處于積極突破壁壘、加速導(dǎo)入階段,未來發(fā)展空間較大。建議關(guān)注國內(nèi)多相電源廠商:杰華特、晶豐明源等;服務(wù)器廠商:工業(yè)富聯(lián)、滬電股份等;算力芯片廠商:寒武紀(jì)、海光信息、興森科技、芯原股份、深南電路等。

風(fēng)險因素:AIGC 技術(shù)發(fā)展不及預(yù)期;AI 服務(wù)器滲透率不及預(yù)期;國內(nèi)產(chǎn)品技術(shù)突破不及預(yù)期。

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