功率半导体紧缺，交期拉长至半年以上

AI服务器VRM架构迭代引发功率半导体紧缺。

人工智能产业热潮正推动热管理、电源管理方案持续迭代，同时引发电压调节模块（VRM）架构变革。算力负载需求倒逼行业舍弃倍压架构，转向原生直出多相控制方案。业内人士表示，功率元器件紧缺加剧主要存在三大诱因：过去三年行业持续去库存，致使整体库存水位偏低；各类AI应用需求爆发式增长；地缘环境变动之下，产业链脱离中国供应链的趋势持续升温。

随着AI行业热度持续走高，功率半导体的交付周期不断拉长，部分元器件交期已达到6至9个月以上。叠加原材料成本上涨、全球各大原厂集体上调报价，市场供给持续收紧，产品价格同步上行。

芯片行业知情人士介绍，传统供电架构依靠单路脉宽调制（PWM）信号管控供电，电流先经过倍压器处理，再分配至CPU及其他硬件芯片。AI设备算力负载波动剧烈，对电压稳定性与控制精度提出极高标准，无法接受供电延迟或电压波动问题。全新直出式多相独立控制架构可为每一枚处理器配置专属独立供电通路，保障所有芯片都能获得精准、平稳的供电。

业内消息称，行业全面切换多相独立分压架构，大幅推高了功率元器件与电源管理芯片（PMIC）的市场需求。MOSFET将拆分为多颗小功率器件分摊负载，MOS管与驱动芯片一体化集成方案的需求也同步走高。

益登科技董事长曾禹声表示，AI服务器、AI PC对配套元器件的规格标准要求严苛，客户采购时不再只看重价格，转而高度重视产品可靠性与低故障率。他提到，功率元器件已经从配套配角升级为核心关键部件，从可选配件变为刚需必需品，产品品质的优先级远高于以往。

芯片分销行业人士透露，电容、电感、保护器件这类被动元件长期存在产值低、毛利率微薄的问题，导致不少厂商缩减研发与产线投入，部分企业甚至关停工厂、退出该赛道。近期该行业同时遭遇产能收缩、需求结构性暴涨双重冲击，但产能扩充存在周期，市场供不应求的现状仍将持续。

除此之外，AI服务器还面临严峻的供电与散热难题。为降低电力传输损耗、维持稳定供电输出，业内正大力研发垂直供电技术，这也催生了半导体元器件布局与封装环节的全新设计思路。

传统供电采用横向布局，稳压器位于侧面，需要跨越宝贵的PCB空间将电流输送至负载。而垂直供电彻底改变了游戏规则。它不再让电流蜿蜒穿越数厘米的PCB，而是将整个VRM（包括控制器、功率级、电感、电容）安装在PCB背面，直接位于xPU正下方。

垂直供电的优势远不止于在更小空间内集成更多元器件，其具备更低的I²R损耗，短而直的路径意味着电力到达xPU时，损耗的能量和产生的热量更少，效率和可靠性均得到提升；更快速的瞬态响应，得益于更少的互连和更紧密的物理集成，电压轨能在AI剧烈的负载波动冲击下瞬间恢复；更轻松的散热管理，高频去耦电容可直接布置在xPU的正下方，热量则通过顶部散热封装直接从设备排出。

目前多家厂商都在积极布局垂直供电，其中Vicor的解决方案是一个由三层组成的集成模块：下层是一个Gearbox，中间层是VTM电流倍增器阵列，上层是PRM稳压器；英飞凌推出OptiMOS TDM2454xx四相功率模块，实现垂直供电，并提供2安培/平方毫米电流密度；ADI研究出了一种Notch CL（NCL）结构的新型耦合电感，以优化极低输出电压和激进负载瞬态规格的应用性能；TDK推出的的μPOL直流变换器采用芯片嵌入技术SESUB，以实现最佳紧凑尺寸，非常适合这些应用的1A至200A垂直电源；Empower Semiconductor宣布与Marvell展开深度合作，联合研发集成式电压调节器（IVR）及垂直供电架构。

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