模拟芯片系列深度报告之(二)：AI应用拉动长期需求扩张多相电源国产替代正当时-报资讯

来源：中信证券股份有限公司 2023-06-13 20:37:20

多相电源是专为CPU 等主芯片供电的大电流DC-DC 芯片，属于模拟芯片中门槛较高的细分赛道，在产品技术和主芯片厂商认证方面具备双重壁垒。目前多相电源产品主要应用于PC 和服务器市场，AI 技术加速发展背景下，AI 服务器和自动驾驶有望成为长期需求增量来源，我们测算全球多相电源市场空间约为20~30 亿美元。由于多相电源壁垒较高，目前全球市场仍由TI、英飞凌、MPS等海外大厂主导，但受益于旺盛的本土客户需求以及本土主芯片厂商逐步起量（如龙芯中科、海光信息、寒武纪等），国内多相电源厂商正逐步实现突破。

建议关注杰华特等技术实力雄厚且多相电源（多相控制器+DrMOS）产品进展顺利的国内优质模拟芯片厂商。

(资料图片仅供参考)

概览：多相电源为CPU/GPU 等供电需求而生。多相电源属于模拟芯片领域门槛较高的细分赛道，其功能定位是为CPU/GPU 等大负载主芯片供电，可满足主芯片高功率、大电流、精细化的供电要求。从结构上看，多相电源由多相控制器和DrMOS 构成，其中多相控制器负责提供PWM 控制信号，DrMOS 负责完成电流升降压转换，最终提供主芯片所需的特定规格工作电流。具体应用中，一套多相电源产品包括一颗多相控制器和多颗DrMOS（具体数量取决于相数）。

多相电源主要有两大壁垒：1）主芯片厂认证许可：多相电源负责给CPU/GPU供电，对主芯片性能发挥及工作稳定性有直接影响，因此Intel 等主芯片厂商会专门对多相电源厂商进行产品认证，PC/服务器品牌厂商一般只采购被主芯片厂商列入参考设计目录的多相电源产品，而想要获得主芯片厂商的认证许可难度较大（受技术实力、商务关系等多维度因素的影响）；2）产品本身的技术难度：

多相控制器难点在于精准的信号调控，对拓扑结构等设计方面要求更加突出；DrMOS 属于大电流DC-DC，需要在高集成度的前提下实现大电流稳定控制，在产品设计、高压BCD 工艺、芯片封装等环节都对芯片厂商提出较高要求。

空间：PC 和服务器是基本盘，我们测算全球市场规模约20~30 亿美元，AI 服务器+自动驾驶有望成为长期增量。其中：1）PC 市场：根据IDC 数据，全球PC 年均出货约3 亿台，而单位多相电源我们测算价值量约为4~5 美元（若考虑独显则我们测算单机价值量提升至6~7 美元），对应市场空间12~13 亿美元；2）服务器市场：根据IDC 数据，2022 年全球服务器出货量达1516 万台，而我们测算单台服务器的多相电源价值量约50~70 美元，因而当前服务器市场约对应7~10 亿美元的多相电源需求；AIGC 浪潮下AI 服务器加速渗透，有望带动服务器领域多相电源需求进一步扩张：英伟达最新H100 芯片单颗芯片对多相电源需求达50 美元，若AI 服务器平均搭载4 张GPU，则测算其多相电源单机价值量较通用服务器提升3~4 倍左右；3）自动驾驶市场：高级别自动驾驶需搭载大算力自动驾驶芯片，催生多相电源增量需求，且车规产品单价更高，我们测算单车价值量60~100 美元，预计远期有望带来10 亿美元量级的增量市场。

格局：TI、英飞凌、MPS 等海外龙头长期主导，国内杰华特等玩家逐步突破。

多相电源产品强调技术沉淀及客户资源积累，当前海外大厂主导市场，其中有TI、英飞凌、瑞萨等IDM 大厂，也有MPS、Richtek 等头部模拟芯片设计公司。

国产厂商布局较晚，目前多相电源领域国产化基本为零。我国是全球重要的PC/服务器/智能汽车消费市场及生产基地，本土配套需求旺盛；与此同时，近年来国内芯片厂商在CPU/GPU/AI 芯片领域实现突破（如龙芯中科、海光信息、寒武纪等），部分降低了本土多相电源厂商的进入门槛（相比Intel、NVIDIA 等海外主芯片厂商，获得国产主芯片厂商认证许可难度相对较低）。近年来，杰华特、　　晶丰明源、长工微、芯朋微等模拟芯片厂商积极布局多相控制器及DrMOS 领域，东微半导、新洁能、华润微等功率器件厂商也积极布局DrMOS 市场。受益于旺盛的本土客户需求以及本土主芯片厂商逐步起量，本土厂商正逐步切入多相电源市场，实现国产替代从0 到1 的突破。

风险因素：PC 市场需求增速放缓；AI 大模型发展不及预期以至于相关服务器需求不及预期；自动驾驶渗透节奏不及预期；国内厂商多相电源产品开发不及预期；国内厂商产品获得主芯片厂商认证不及预期。

投资策略：多相电源专为CPU/GPU 等大负载芯片供电而生，属于模拟芯片中门槛较高的核心赛道。多相电源主要应用于PC 和服务器领域，我们测算全球市场空间约20~30 亿美元，AI 趋势下AI 服务器和自动驾驶渗透率提升，进一步驱动多相电源市场空间扩张。多相电源行业进入门槛较高，由TI、英飞凌、MPS等海外大厂长期主导，国产化基本为零。近年来，杰华特、晶丰明源、长工微、芯朋微等模拟芯片厂商积极布局多相电源（多相控制器及DrMOS）领域，东微半导、新洁能、华润微等功率器件厂商也积极布局DrMOS 市场。建议关注杰华特等积极布局多相电源并有望逐步取得突破的优质本土厂商。

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