【AI算力链之服务器板载电源纪要_市场空间、技术趋势及核心供应商_260428】
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【AI算力链之服务器板载电源纪要_市场空间、技术趋势及核心供应商】
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一、服务器板载电源概述与技术趋势
1、板载电源定义与架构:
服务器板载电源指报告中PSU之后至核心芯片供电的环节,是AIDC供电架构的最后一环,承担为芯片等核心负载供电的重要任务,为供电架构的必要组成部分。当前主流采用两级架构:第一级为中间总线变换器(IBC),负责48伏到12伏的电压转换;第二级为电压调节环节,负责将12伏转换为1伏或零点几伏为芯片供电。两级架构组成相似,主要包含控制器、驱动器、功率器件开关及电容、电感等被动器件,共同实现电压调节功能,整体技术较为成熟。
2、板载电源技术发展趋势:
随着芯片、服务器持续迭代升级,板载电源技术呈现三大发展趋势:
a. 模块化:受芯片及服务器功耗提升、服务器尤其是算力板卡内部空间有限驱动,为满足大功率需求,电源需提升功率密度,同时向更模块化方向发展以节省体积,当前已有多家电源厂商推出模块化产品替代传统分离式电源。
b. 垂直供电:现有横向供电模式将电源模块或分离式电源与GPU等焊在同一电路板供电,模式简单但占用空间大,通电线路损耗明显,电流增大后损耗尤为突出,会在PDN中造成显著损耗;垂直供电将电源产品放置在芯片处理器正下方,可大幅缩短线路、减少损耗,同时释放主板正面空间,是未来重要的供电架构发展方向。
c. 适配HVDC架构:随着服务器功耗提升,高压架构将成为数据中心电气架构主流,板载电源环节将同步调整,目前技术路线尚未确定,从厂商现有方案看IBC环节变化较大,或将从单一IBC过渡为两级IBC,实现800伏到后续供电,同时因800伏或+400伏电压较高,还需配套热拔插相关方案保障总线安全。
二、服务器板载电源市场空间测算
1、整体电源市场增长预测:
板载电源隶属于服务器大类电源品类范畴。根据海外机构发布的市场预测数据,全球服务器电源市场规模将在未来五年进入快速扩容通道,从当前的65亿美金增长至608亿美金,实现五年十倍的高速增长,行业整体增速处于非常高的水平。
2、AI板载电源空间测算:
本次测算以当前市场主流的GB200、NVL72机柜为基础假设,结合行业实际应用情况与厂商报价数据开展核算。经测算,单个computer串的IBC价值量约为800余美金,WORM价值量约为900余美金,对应单个computer串的板载电源总价值量约为1700余美金;由于单个Commodore配置18个computer串,因此单个机柜的板载电源总价值量约为3.2万美金,板载电源在机柜整体价值中占比相对较高。由于不同芯片的供电需求、配套参数存在明显差异,本次测算以GB200为基准,折算得出不同芯片对应的单瓦价格与折算比例,再结合全球各类芯片出货量、功耗数据计算总功耗,最终参照GB200相关参数完成对应折算。经最终核算,2025年全球AI服务器板载电源市场规模约为200亿人民币,2028年市场规模将达到千亿人民币级别,三年时间可实现近五倍的增长,对应复合年增长率(CAGR)超60%,能够维持长期高速增长态势。整体来看,AI服务器板载电源赛道未来景气度极高,市场增长空间十分广阔,是值得重点关注的核心AI算力硬件细分方向,具备较高的投资价值。
三、海外板载电源厂商竞争格局分析
1、竞争格局核心逻辑:
全球服务器板载电源市场过去几年格局持续动态变化,不断有新厂商进入,且新厂商入局后普遍实现营收快速放量。这一现象的底层驱动因素来自两方面:一是市场空间快速扩容,二是产品迭代速度极快,下游客户为保障供应链安全、满足自身产品性能升级需求,会持续引入新供应商。按照上述逻辑推演,后续市场将进入从200亿规模扩容至1000亿的快速发展阶段,同一逻辑仍然适用,XLN、IDA等新锐厂商拥有较大机会进入市场并获取可观份额,整体新锐厂商群体将充分受益于本轮市场扩容周期,迎来诸多发展机会。
2、头部海外厂商布局梳理:
a. Vicor:Vicor是美国专业电源企业,全球最早的模块电源龙头,作为模块电源品类的重要奠基者,在电源领域拥有深厚技术积淀,最早提出48伏服务器电源组件生态系统,产品技术领先,顺利进入英伟达A100芯片配套供应链,相关先进业务2019年起逐步放量,2022年实现翻倍以上增长,体现其当时在数据中心领域的重要地位。2022年后Vicor相关业务收入持续下滑,核心原因是其采用自研的分比式电源架构,属自身独有专利技术,英伟达难以找到其他可生产同规格产品的供应商保障供应,叠加Vicor自身产业化能力有限导致供应缺口,后续配套份额逐步被其他厂商替代。当前Vicor正从三方面发力重振服务器电源业务:一是扩张产能解决此前产业化能力不足的问题;二是面向垂直供电领域推出新品,充分发挥技术优势,同类产品性能处于行业领先水平;三是依托模块电源领域的大量先发专利,加大高性能电源知识产权保护力度,起诉同业厂商后已有部分厂商被美国ITC裁定侵犯专利,需向其支付专利使用费,将为公司收入和利润带来较大弹性。
b. MPS:MPS同样是美国电源企业,在电源领域深耕二三十年,在服务器48伏电源架构下推出覆盖二三四类电源及热插拔等全系列完善产品。与Vicor的核心差异是其采用行业通用的传统多相式架构,且产品集成化、标准化程度较高,因此成功进入英伟达H100及后续产品供应链,数据中心业务收入实现快速增长:2021年约为1亿美金,2024年增长至7亿美金,公司管理层设定2026年业务增速不低于50%,目标收入达10亿美金。面向下一代下游需求,MPS持续推进产品迭代:垂直供电领域已推出迭代多轮的完善产品方案,沿用传统多相电源架构,对ODM厂商开发流程更友好;HVDC领域专门开发高压隔离模块,可实现800伏到50伏的电压转换,已适时推出相关新品。
四、国内厂商进展
1、XLN业务布局与成长逻辑分析
(1)公司概况与研发布局:XLN是国内高性能电源龙头企业,1997年成立,与海外IPI、MPS等企业成立时间相近。公司成立以来深耕高可靠、高效率、高功率密度电源产品研发领域,目前已形成覆盖电源全产业链的产品布局,包括模块电源、定制电源、电源组件、电源设备及系统等电源类产品,同时向上游延伸布局电源管理芯片,近年加码布局电机驱动模块,围绕电源、电力电子方向形成了完善的一站式解决方案。下游应用分为两大板块,一类为高可靠领域,涵盖军工、商业航天、商业航空等;另一类为工业级应用领域,包括通信、数据中心等,后者是公司后续重点增量方向。
近年公司持续加大研发投入夯实底层技术竞争力、开发新产品,为后续营收放量奠定坚实基础,但2024年以来业绩整体承压,高研发投入对短期盈利形成较大拖累:2025年公司研发投入达4亿余元,对应营收10亿余元,研发费用率30%-40%。短期盈利承压为长期成长铺路,当前研发投入后续将逐步转化为成果,助力公司打开第二成长曲线。未来公司不会无限制加大研发投入,将调整研发资源投放结构,向数据中心等增量显著的市场倾斜,其他非核心方向通过人员精简等方式控制费用投入。
(2)新兴业务进展与成长逻辑:经过多年研发投入,XLN目前已在多个新兴赛道形成完善的产品布局,整体成长性突出:
a. 新兴赛道布局:公司在卫星、储能等领域均有产品布局,商业航天是重点新兴增量方向,已布局卫星微电路电源、卫星电源测试项目,还参与北京科工委下属的太空算力项目,深度绑定相关赛道发展机遇。
b. 数据中心海外业务:该板块为公司当前核心成长看点,在与海外厂商合作前已针对海内外市场投入大量资源开发相关产品,短期收入增量主要来自与美国IDT的合作业务。目前双方合作的二次电源产品已进入小批量阶段,2026年为该业务放量元年,放量后有望复刻MPS、英飞凌、台拉等海外厂商进入供应链、拿到份额后的快速增长路径,实现营收快速提升。
c. 数据中心国内业务:公司三四电源产品主要面向国内市场,已开发横向供电、垂直供电两类产品,目前正与国内服务器相关厂商合作并推进送样。随着国内数据中心需求释放及国产替代需求提升,公司作为国内电源领域布局较早的龙头,有望充分受益于行业增长与国产替代红利,实现国内业务快速成长。
d. 产能支撑:为匹配下游需求紧急度,公司正加快产能投放,2025年深圳通信及数据中心电源项目已正式投产,将为2026年及后续海外服务器电源产品放量奠定坚实产能基础,预计2026年即可贡献显著营收增量,未来将成为公司核心业务板块之一。
END
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