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1、 1/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 AI服务器电源服务器电源行业行业深度:深度:比较优势比较优势、竞争格竞争格局、局、市场空间市场空间及相关公司深度梳理及相关公司深度梳理 AI 服务器电源作为高性能计算和数据中心的基础设备,担负着为服务器集群提供稳定、高效电能供应的任务。目前,AI 服务器电源产品已经具备高效率、低谐波、智能管理等特性。随着 AI 大模型的快速发展,算力需求快速提升,AI 服务器作为算力承载的核心基础设施,其出货量有望快速增长;台系厂商目前占据主导地位,但大陆厂商也在加快布局,未来有望在该 AI 服
2、务器电源方面实现突破。围绕电源行业及服务器行业我们了解到在 AI 需求持续升级的情况下,不论是算力、能效的演进方向来看,高性能的 AI 服务器电源都是未来的需求重点,接下来我们来了解 AI 服务器电源的一些基本情况:电源架构、差异与优势、竞争格局、发展空间、相关公司等,希望对于我们具体了解 AI 服务器电源有所帮助。目录目录 一、服务器电源.1 二、AI 发展驱动电源发展.6 三、AI 服务器电源架构.13 四、AI 服务器电源差异及优势.16 五、AI 服务器电源竞争格局.23 六、AI 服务器电源发展空间.24 七、AI 服务器电源相关公司.27 八、参考研报.33 一、一、服务器电源服务
3、器电源 1.电源行业电源行业 电源是向电子设备提供电力的装置,也称电源供应器,电源性能的稳定性直接影响电子设备的工作性能电源是向电子设备提供电力的装置,也称电源供应器,电源性能的稳定性直接影响电子设备的工作性能及使用寿命。及使用寿命。中国电源学会按产品功能和效果将电源分为开关电源、UPS 电源、线性电源、逆变器、变频器和其他电源。电源行业市场空间广阔,开关电源为主流产品。电源行业市场空间广阔,开关电源为主流产品。根据亿渡数据中国开关电源行业研究报告显示,2016 年至 2020 年我国开关电源市场规模由 1,250 亿元增长至 1,715 亿元,2016-2020 年期间复合增长率为 8.23
4、%,预计至 2025 年我国开关电源市场规模将达 2,532 亿元。2/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 凭借成本和产业链管理优势,中国大陆厂商凭借成本和产业链管理优势,中国大陆厂商奋起直追。奋起直追。以台达、光宝、群光、康舒等为代表的中国台资企业凭借先进的技术与高附加值的产品,具有开关电源领域的竞争优势地位。中国大陆开关电源企业经过多年的技术沉淀,产品已达到国际先进水平,我国已成为开关电源全球主要的生产基地,在该领域已占据主要的全球市场份额。2.服务器服务器 服务器是在网络环境中提供计算能力并运行软件应用程序的特定服务器是在网络环境中提供计算能
5、力并运行软件应用程序的特定 IT 设备,设备,它在网络中为其他客户机(如个人计算机、智能手机、ATM 机等终端设备)提供计算或者应用服务,一般来说服务器都具备承担响应服务请求、承担服务、保障服务的能力。服务器内部结构复杂,主要构件为处理器。服务器内部结构复杂,主要构件为处理器。相比普通计算机,服务器具有高速的 CPU 运算能力;长时间可靠运行能力;强大的 I/O 数据吞吐能力以及具备高扩展性。应用场景十分广泛,包括网络存储、网网络存储、网络通信、网站托管、数据库管理、游戏服务器等。络通信、网站托管、数据库管理、游戏服务器等。服务器是发展“云计算”和“大数据”的重要基础,市场规模及出货量稳步增长
6、。全球方面,全球方面,根据 IDC 数据,2022 年全球服务器出货量突破 1,516 万台,同比增长 12%,产值达 1,215.8 亿美元,预计未来四年内仍保持增长,2026 年全球服务器出货量达 1885.1 万台,2022-2026 年全球服务器出货量 CAGR 为 5.59%,产值有望达到 1664.95 亿美元,2022-2026 年产值 CAGR 为8.18%。中国方面,中国方面,据智研咨询数据,2022 年中国服务器出货量为 434.1 万台,同比增长 5.36%。据 IDC,2022 年中国服务器市场规模为 273.4 亿美元(1888.37 亿人民币),同比增长 9.1%。
7、据中商情报网预测,2023 年中国服务器出货量有望达到 449 万台,同比增长 3.43%;中国服务器市场规模有望达到308 亿美元,同比增长 12.66%。从市场份额(按营业收入统计)上看从市场份额(按营业收入统计)上看,据 IDC,浪潮、新华三、超聚qXqZrUyWrQsQmP7NcMbRtRqQnPsPiNoOqReRoPtP9PqQuNMYoOpQNZpPrM 3/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 变、宁畅、中兴位居 2022 年中国服务器市场前五,市场份额占比分别为 28.1%/17.2%/10.1%/6.2%/5.3%,同比变动-2.
8、7pct/-0.3pct/+6.9pct/0pct/+2.2pct。多元化应用场景推动新型服务器放量。多元化应用场景推动新型服务器放量。新的应用场景使得服务器产品呈现更加精细化、多元化的特征,边缘服务器、元界、超级计算、服务云化等升级应用有望成为服务器市场增长的新驱动因素。目前我国服务器市场增长动力主要来自于中高端产品,下游服务器供应商积极布局面向数据库、虚拟化、大数据、高性能计算等关键工作负载的 Scale-up 架构 8 路以上高端服务器,具备较高的产品附加值。3.服务器电源服务器电源 4/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 服务器电源就是指使
9、用在服务器上的一种开关电源,将交流电转换为计算机所需的直流电。服务器电源就是指使用在服务器上的一种开关电源,将交流电转换为计算机所需的直流电。服务器电源为服务器提供电能,具有作业环境复杂、功率密度要求高、在线升级及检测等特点。服务器是提供运算、存储服务的设备,为了维持运行稳定,市场上的服务器一般配有 2-4 个电源。服务器电源按照标准可以分为服务器电源按照标准可以分为 ATX 电源和电源和 SSI 电源两种。电源两种。ATX 标准使用较为普遍,主要用于台式机、工作站和低端服务器;而 SSI 标准是随着服务器技术的发展而产生的,适用于各种档次的服务器。服务器电源主要应用在数据中心场景中,用于服务
10、器、存储及交换机等服务器电源主要应用在数据中心场景中,用于服务器、存储及交换机等 IT 设备的供电,以提供稳定的设备的供电,以提供稳定的电力保障。电力保障。服务器电源作为为服务器提供电能的设备,一般由数字化/模拟化控制 IC、MOS 管、整流肖特基管、电阻电容、磁性材料、外壳、风扇等元器件及部件组成。服务器电源具有作业环境复杂、功率密度要求高、在线升级及监测等特点,因此对服务器电源设计、生产及主要元器件配置要求较高,需要通过应用 DSP(数字信号处理器)控制等技术,实现在线升级、黑匣子、风扇转速调节等多个功能。低低 PUE 成数据中心重要发展趋势,低电能消耗需求提升服务器电源技术壁垒。成数据中
11、心重要发展趋势,低电能消耗需求提升服务器电源技术壁垒。“双碳”背景下,绿色低碳地发展数据中心的规划方案被提出,对 IDC 的 PUE 水平进行了限制。关于加强绿色数据中心建设 5/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 的指导意见明确规定,新建超大型数据中心 PUE 在 1.4 以下,既有大型、超大型数据中心改造后PUE 不高于 1.8。降低服务器 PUE 需要降低供电配置和制冷等基础设施的能耗。因为即使数据中心服务器空闲,也依然会消耗峰值的 75%-80%的电能。服务器的电气系统包括电源配送单元(PDU)、向服务器供电的电源、UPS 电源和配电损失。
12、其中 UPS 电源效率为 0.85-0.96,配电损失为 1%-1.5%,整体配电系统 PUE 范围为 0.08-0.15。数据中心运营商需要计算服务器机房所需的电力容量来匹配相应的配电单元(PDU)数额,进而降低供电设备能耗。服务器电源作为数据中心的电能供应设备,在低 PUE要求下向更智能化、绿色化发展,技术壁垒提升。存量项目改造促进高端服务器电源渗透,新增项目呈现大规模高功率趋势。存量项目改造促进高端服务器电源渗透,新增项目呈现大规模高功率趋势。根据浙江省发改委 2022 年1 月公示的浙江省数据中心能效提升方案显示,为提升数据中心能效,浙江省共计 86 个数据中心需要进行改造,30 个数
13、据中心需要整合,31 个数据中心需要自然退出。存量项目的改造将会促进节能绿色化服务器电源的渗透。此外,随着低 PUE 政策的推进,数据中心的建设向大规模高功率方向建设。根据上海市经济信息化委、市发展改革委关于加强本市互联网数据中心统筹建设的指导意见,为降低数据中心 PUE,2020 年上海全市互联网数据中心新增机架数严格控制在 6 万架以内,单项目规模原则上应不低于 3000 个机架,且平均单机架功率不低于 6 千瓦。服务器电源功率区间较广,对配置组装提出较高要求。服务器电源功率区间较广,对配置组装提出较高要求。服务器电源涉及的频段较为宽广,云服务器的电源模块功率范围大多在 300-1200w
14、 的区间内。服务器电源厂商要根据不同的应用场景所需的功率频率进行电路结构的设计,并需要搭配 MCU、DSP 等技术生产电源模块。服务器在追求更小体积、更优异的性能的同时,对服务器电源的组装配置也提出了更高要求。目前,服务器电源面临着满足电流增加需求的同时,节省线路板使用面积的难点。服务器电源厂商需要精细化电源内部的设计空间,通过将端电极的形状及位置进行合理优化,达到缩减功率电感的整体尺寸并降低阻抗的同时,增大的端电极面积的效果。这样的设计将更有利于功率电感工作时的散热,进而提升电感的温升电流,从而提高功率电感的整体可靠性和实用性。6/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深
15、度|研究报告研究报告 随着服务器电源向高频化、智能化、绿色化方向发展,服务器厂商对电源供应商的产业链粘性将会提升。随着服务器电源向高频化、智能化、绿色化方向发展,服务器厂商对电源供应商的产业链粘性将会提升。随着服务器电源客户强化了高频化、高 Bs 值、小型化、智能化的诉求,氮化镓等第三代半导体材料逐步渗透应用于服务器电源,服务器电源产业不断升级,产品附加价值提升的同时也为服务器电源厂商设置了较高门槛。在整体行业绿色节能发展背景下,高密度场景应用面临能耗、资源整合等多方面的挑战,数字化、智能化服务器电源的需求被进一步催生。满足服务器厂商需求的客户有望受益于服务器国产替代浪潮,用户粘性得到提升。二
16、、二、AI 发展驱动发展驱动电源发展电源发展 1.AI 服务器服务器有望迎来高速增长有望迎来高速增长 AI 服务器是一种能够提供人工智能(服务器是一种能够提供人工智能(AI)的数据服务器。)的数据服务器。它既可以用来支持本地应用程序和网页,也可以为云和本地服务器提供复杂的 AI 模型和服务。AI 服务器有助于为各种实时 AI 应用提供实时计算服务。AI 服务器按应用场景可分为训练和推理两种,训练对芯片算力要求更高,推理对算力的要求偏低。推服务器按应用场景可分为训练和推理两种,训练对芯片算力要求更高,推理对算力的要求偏低。推理负载占比有望持续提升。理负载占比有望持续提升。据华经情报网的数据,20
17、21 年我国 AI 服务器推理负载占比约 55.5%,预计到 2025 年我国 AI 服务器推理负载占比将提高到 60.8%。7/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 AI 服务器行业产业链上游主要包括芯片、服务器行业产业链上游主要包括芯片、PCB、连接器、线缆、电源和各类接口等。、连接器、线缆、电源和各类接口等。中游主要包括服务器品牌商和 OEM/ODM 厂商,未来 OEM/ODM 或将逐步向 JDM 模式转变。下游主要是采购服务器的各类客户群体。此处列举的服务器下游终端客户群体主要是 B 端和 G 端客户,主要包括互联网厂商、云服务商、运营商、政
18、府机构、金融机构等。AI 服务器有望迎高速增长。服务器有望迎高速增长。ChatGPT、文心一言等 AIGC 大模型带来计算资源需求井喷,催生 AI 服务器需求增长,叠加配置升级带动单台 AI 服务器价值较通用型成倍增长,量价齐升。据 TrendForce 预测,2023 年全球 AI 服务器出货量同比增速可达 8%,20222026 年复合增长率将达 10.8%。据 IDC 数据,2021 年全球 AI 服务器市场规模 156 亿美元,预计到 2025 年全球 AI 服务器市场将达到 318 亿美元,21-25CAGR 为 19.5%;2021 年中国 AI 服务器市场规模达 350 亿元,预
19、计 2025 年中国 AI 服务器市场规模将达到 702 亿元,21-25CAGR 为 19.0%。海内外云巨头加大 AI 服务器采购。从 AI 服务器的采购量来看,据 TrendForce 统计,2022 年 AI 服务器采购量中,北美四大云端供应商 Microsoft、Google、Meta、AWS 合计占比约 66%。根据 Trend Force 集邦咨询预估,从 2024 年全球主要云端服务业者(CSP)对高端 AI 服务器(包含搭载 NVIDIA、AMD 或其他高端 ASIC 芯片等)需求量观察,预估美系四大 CSP 包括 Microsoft、Google、AWS、Meta 各家占全
20、球需求比重分别达 20.2%、16.6%、16%及 10.8%。中国近年来 AI 建设浪潮持续升温,字节跳动 2022 年采购占比达 6.2%,腾讯、阿里巴巴、百度紧接其后,分别约为 2.3%、1.5%与 1.5%。海外云巨头对 AI 服务器的需求更大,但随着国内随着国内 AI 大模型的开发及应用拉动更多大模型的开发及应用拉动更多 AI 服务器需求,中服务器需求,中国国 AI 服务器市场空间有望进一步提升。服务器市场空间有望进一步提升。IDC 数据显示,2023 年中国加速服务器市场中,从厂商销售额角度看,浪潮、新华三、宁畅位居前三,占据了近 70%市场份额。从服务器出货台数角度看浪潮、坤前、
21、新华三位居前三名,占有超过 50%以上的市场份额。从行业的角度看,互联网依然是最大的采购行业,占整体加速服务器市场近 60%的份额。8/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 在在 AI 需求持续升级的情况下,不论是算力、能效的演进方向来看,高性能的需求持续升级的情况下,不论是算力、能效的演进方向来看,高性能的 AI 服务器电源都是未来服务器电源都是未来的需求重点。的需求重点。也正由于 AI 服务器比传统服务器耗能和耗电高出较多,进而带动了整个电源管理的快速发展。9/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2.
22、AI 模型改进,耗电量上涨模型改进,耗电量上涨 服务器的功率是指服务器在工作过程中消耗的能量,通常以瓦特(W)为单位表示,表示单位时间内消耗的能量。服务器的功率由多个方面的因素决定:服务器的功率由多个方面的因素决定:首先是服务器的硬件配置,包括处理器、内存、硬盘等组件的功耗。不同型号和品牌的服务器在相同工作负载下的功耗也会有差异。在 AI 服务器中,CPU 需要供电,GPU 板卡需要供电,内存(DDR4、DDR5、HBM)需要供电,各种接口也需要供电。其次是服务器的工作负载,即服务器在运行各种应用程序和服务时的负荷程度。高负荷工作负载需要更多的处理能力,因此会产生更高的功耗。此外,服务器的能源
23、管理策略也会影响功率。例如,服务器可以配置为在空闲时自动进入低功耗模式或关机,以节省能源。此外,服务器的散热系统也会对功率产生影响。散热系统的效果不佳可能导致服务器温度过高,进而增加功耗。AI 大模型发展,用电量大增。大模型发展,用电量大增。数字化和云服务的快速部署推动了全球数据中心的增长。据高盛预估,目前,全球数据中心消耗的电力占总电力的 1-2%,但到本世纪末,这一比例可能会上升至 3-4%。元宇宙、增强现实和虚拟现实等行业趋势将继续消耗超出地球可持续生产的能源。随着 AI 服务器的市场规模不断扩大,其核心处理器,包括 CPU、GPU、NPU、ASIC、FPGA 等,以及内存、网络通信等芯
24、片元器件的性能和功耗水平都在提升。耗能方面,中兴通讯股份有限公司研发总工熊勇表示,由于 AI 服务器的功率较普通服务器高 6-8 倍,电源的需求也将同步提升 6-8 倍。通通用型服务器原来只需要用型服务器原来只需要 2 颗颗800W 服务器电源,而服务器电源,而 AI 服务器的需求直接提升为服务器的需求直接提升为 4 颗颗 1800W 高功率电源,服务器能耗成本从高功率电源,服务器能耗成本从3100 元直接飙升到元直接飙升到 12400 元,大涨元,大涨 3 倍。倍。根据 Digital Information World 发布的最新报告,数据中心为训练 AI 模型产生的能耗将为常规云工作的三
25、倍,预计到 2030 年,美国数据中心的电力需求将以每年约 10%的速度增长。10/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 据咨询机构 Tirias Research 建模预测,到 2028 年数据中心功耗将接近 4250 兆瓦,比 2023 年增加212 倍,数据中心基础设施加上运营成本总额或超 760 亿美元。谷歌方面曾在去年谷歌方面曾在去年 2 月表示,月表示,AI 响应请求的成本可能是普通搜索的响应请求的成本可能是普通搜索的 10 倍。倍。搜索引擎如果用上 AI,耗电量还会更高。数据显示,使用一次谷歌搜索消耗的电量是 0.3 瓦时。如果要将大模
26、型能力植入到谷歌搜索中,预计需要 512821 个 HGXA100,按照每台设备功耗为 6.5 千瓦来计算,每天将需要 80 吉瓦时的电力消耗,一年需要 29.2 太瓦时。目前谷歌每天需要处理高达 90 亿次搜索,换算一下,平均每个请求要消耗 6.9-8.9 瓦时,已经是普通搜索的 20 倍+。3.行业龙头英伟达芯片和服务器的电源功率呈数倍上升趋势行业龙头英伟达芯片和服务器的电源功率呈数倍上升趋势 11/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 英伟达芯片的额定功率呈递增趋势。英伟达芯片的额定功率呈递增趋势。在 2024 年的 GTC 上,英伟达发布的基
27、于 Blackwell 架构的B200GPU 功率则首次达到了 1000W,超级芯片 GB200 功率最高达到 2700w。而此前的芯片 B100 功率在 700W,和上代 H100 完全一致,更早的 A100 功率为 400W。英伟达基于不同芯片搭建的服务器电源功率也在上升。英伟达基于不同芯片搭建的服务器电源功率也在上升。DGXA100 额定功率为 6*3kw,DGXH100/H200 额定功率为 6*3.3kw。而今年英伟达 GTC 大会上,发布了基于 GB200 芯片的 NVL72 架构,NVL72 机架功耗 120KW 左右,考虑冗余后的总功率可达 198KW;总功率提升至上一代产品的
28、 10 倍左右。4.AI 电力消耗主要集中于服务器和冷却系统电力消耗主要集中于服务器和冷却系统 AI 电力消耗主要集中于服务器和冷却系统。数据中心包括 IT 设备和软件以及配套的辅助基础设施,辅助设施包括制冷系统、供配电系统等。从能耗构成看,数据中心能耗集中在这三大领域,其中,IT 设备和软件耗电量占 42%,冷却系统占数据中心总电力消耗的 40%,是仅次于服务器本身的第二大电力消耗来源,电气系统能耗占比较小。12/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 5.随着技术发展,随着技术发展,GPU 的能耗水平在不断改善的能耗水平在不断改善 以芯片龙头英伟达
29、为例,NERSC 发现,与一台双插槽 x86 服务器相比,一台配备四个 A100GPU 的服务器的速度提升了高达 12 倍。这意味着,在相同的性能水平下,GPU 加速系统每月的能耗比仅使用CPU 的系统少消耗 588 兆瓦时的能源。与仅使用 CPU 的系统相比,在四路 NVIDIAA100 云实例上运行相同的工作负载一个月,科研人员可以节省 400 多万美元。另外,从纵向英伟达产品的发展来看,比起 H100,GB200 的成本和能耗最多可降低 25 倍。过去,训练一个 1.8 万亿参数的模型,需要 8000 个 HopperGPU 和 15MW 的电力。如今,2000 个 Blackwell
30、GPU 就能完成这项工作,耗电量仅为 4MW。6.未来高性能服务器电源为发展方向未来高性能服务器电源为发展方向 AI 服务器电源作为高性能计算和数据中心的基础设备,担负着为服务器集群提供稳定、高效服务器电源作为高性能计算和数据中心的基础设备,担负着为服务器集群提供稳定、高效电能供应电能供应的任务。的任务。目前,AI 服务器电源产品已经具备高效率、低谐波、智能管理等特性,但在满足 AI 计算平台大规模、高并发、动态负载变化的需求方面,仍有改进空间。未来,AI 服务器电源将朝着更高功率密度、更优能效比、更强动态响应能力的方向发展。同时,随着边缘计算和分布式计算的兴起,电源模块的小型化和标准化设计将
31、变得尤为重要。此外,电源管理系统将与 AI 算法深度融合,实现电源的智能预测、动态调度和故障预警,从而为数据中心的绿色运营和可持续发展提供强大支撑。随着对更高计算能力的需求,服务器电源需要在有限空间内提供更多功率,这对功率密度提出了更高要求,对散热设计、元器件布局和效率提出了更高要求。此外,随着服务器性能的改进,如何降低 AI 系统的能耗保证系统稳定工作成为产业难题。目前降低目前降低 AI系统能耗主要两种思路:系统能耗主要两种思路:1)降低降低 AI 系统核心处理器的能耗;系统核心处理器的能耗;2 2)优化电源管理系统,提高优化电源管理系统,提高 AI 核心处核心处理器电源管理的效率。理器电源
32、管理的效率。除了通过传统计算系统用到的 AC/DC、DC/DC、多相电源控制器和 DrMOS 功率级组合等方案来改进效率,也可以开发更先进的电源管理方案如改进电源管理系统当中用到的无源器件(以电感和电容为主),性能优异的无源器件可以提供更加稳定的电压和电流,以确保 AI 服务 13/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 器等 HPC 系统正常运行,保证快速的瞬态响应和较低的纹波。低损耗的无源器件可以提高 AI 服务器的能效,提升关键零部件的效率,节能环保。三、三、AI 服务器电源架构服务器电源架构 1.AI 服务器电源服务器电源架构分为架构分为 UP
33、S、AC/DC、DC/DC 三层,各司其职确保电力三层,各司其职确保电力供应的连续性和稳定性供应的连续性和稳定性 要驱动一台 AI 服务器,需经过数次电压转换。高压电从电网进入数据中心后,服务器电源供应器会先将交流电转为直流电,并降压到 48 伏特;接着主板上的 DCDC 转换器,再将电压转换成 CPU 用的12 伏特和 GPU 用的 0.8 伏特低电压。在此过程中数据中心电源架构主要涵盖保障电路 UPS、机架电源AC/DC、芯片电源 DC/DC 三个层级。AI 服务器电源组件分服务器电源组件分 3 层结构:层结构:UPS(不间断电源):(不间断电源):即不间断电源(Uninterruptib
34、le Power Supply)是一种含有储能装置的不间断电源。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的 UPS 就是一台电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电意外中断时,UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应电能,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受电网波动而造成损坏。AC-DC(power shelf):):将电网的交流电转换为适合服务器使用的 50V 直流电。在 ACDC 电源中,输入电压一般是来自电网的 85V265V 交流高压,而输出电压为 3.3V、5V、12V 等直流低压。与一般服务器相比,AI 服务器需要更高性能的处理器,
35、如图形处理器(GPU)、张量处理单元(TPU)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA),其功耗可能高出两倍到十倍。为了降低不必要的能耗损失,需要提高整个服务器机柜的能源利用效率,将供电电压从传统的 12V 提高到 48V。然而,服务器内部的某些组件仍需要使用 12V 或更低电压,因此需要 DC-DC 转换器进行调整。14/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 DC-DC:进一步将 50V 直流电降至芯片可接受的 0.8V。DC-DC 电源电路又称为 DC-DC 转换电路,其主要功能就是进行输入输出电压转换。一般把输入电源电压在 72V 以内的电压变换过程称
36、为 DC-DC 转换。2.AC/DC AC/DC 电源模块包含电源模块(PSU)和电源管理控制器(PMC)。(1)PSU(电源供应单元)(电源供应单元)AI 伺服器要能稳定工作,PSU 是一个关键的组件,负责将来自电网的交流电(AC)转换為伺服器电子组件所需的直流电(DC)。对於高性能的 AI 伺服器,PSU 需要提供足够且稳定的电力来驱动 CPU、GPU 或 AI 加速器。此外,PSU 的效率也很关键,它会直接影响整体的能源消耗和散热需求,一个效率高的 PSU 可以最小化能源浪费,并减少散热需求,从而使伺服器在高负载运行时仍能保持稳定。同时,高效的 PSU 也可以延长电源供应器的寿命,并降低
37、由於电源问题导致的伺服器停机时间。选择一个好的 PSU。首先要确保其提供足够的功率以供应所有硬体的需求以防止任何可能导致系统故障的电力波动或中断。其次,要检查电源供应器的效能和稳定性。最后,要确保电源供应器具有良好的保护功能,如过载保护(OCP)、过热保护(OTP)和过压保护(OVP)。这叁种保护功能都是电源供应器(PSU)内建的安全特性,用於防止硬体损坏并确保系统稳定运行。其中,过载保护(OCP)為当输出电流超限时,会关闭或限制电源供应器,以防止硬体损坏;过热保护(OTP)指的是当内部温度过高时,电源供应器会自动关闭,防止过热;过压保护(OVP)功能為当输出电压超限时,会关闭或限制电源供应器
38、,以保护硬体不受高电压毁损。(2)PMC(电源管理控制器)(电源管理控制器)PMC(电源管理控制器)是一种用于管理和优化服务器电源的控制器。它通常是一块硬件设备,安装在服务器主板上或者作为独立设备安装在服务器机柜中。PMC 通过监控和调整服务器电源的供应和消耗来实现最佳的电源管理,以提高服务器的能效和性能。基于 GB200 搭建的计算平台 GB200NVL72,目前台达是英伟达最大的电源供应商。根据台达给英伟达设计的电源模组来看,为了供应一台 GB200 机柜的耗电量,台达设计了单个 Powershelf 为 33kw 的电 15/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度
39、|研究报告研究报告 源模组(6 个电源构成),其中 NVL72 需要 6 个 powershelf 构成,单台机柜需要电源 200kw 左右,NVL36 需要 4 个 powershelf,单台需要电源 130kw 左右,因此,电源也占据了 GB200 机柜不少的价值量。3.DC/DC 转换器:用于转换转换器:用于转换 CPU/GPU 的电压级别的电压级别 DC/DC 转换器:用于转换 CPU/GPU 的电压级别。与一般服务器相比,AI 服务器需要更高性能的处理器,如图形处理器(GPU)、张量处理单元(TPU)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA),其功耗可能高出两倍到十倍。为了降低不必要的能耗损
40、失,需要提高整个服务器机柜的能源利用效率,将供电电压从传统的 12V 提高到 48V。然而,服务器内部的某些组件,如 GPU/CPU,仍需要使用 12V 或更低电压,因此需要 DCDC 转换器进行调整。DC-DC 转换器便是反复导通电源开关,把直流电压或电流量转化成高频率波形工作电压或电流量,再经整流器光滑变成直流电压输出。DC-DC 转换器一般由控制集成 ic,电感,二极管,三极管,电力电容器组成。现如今运用目前的部件、参照设计方案、专用工具和資源设计制作一个基本且功能强大的 DCDC 电源稳压电源(或称之为开关电源转换器)早已并不是一件难题了,设计师需要将适合的控制 IC、MOSFET 晶
41、体三极管、光耦电路及其一些无源器件组成起来,理论上全部设计方案就完成了,可以对键入 DC 直流电压开展变换和稳压管另外输出 DC 直流电压。正常情况下讲稳压电源的作用十分的简洁明了:选用平稳的 DC 键入开关电源,历经严苛的调整后输出直流电压给予给系统软件应用。16/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 殊不知这仅仅理论上的,大家还遭遇着严苛的实际,作一个“相对性好的”设计方案早已不会再足够了,尽管那样的设计方案可以达到一些基本上的技术参数,例如输出精密度、稳压管实际效果等,可是要记牢这种“基本上的”主要参数仅仅当代稳压电源务必具有的一小部分,除此之
42、外对动态性特性、各种各样负载的高效率及其干扰信号频射影响(EMIRFI)等层面日益严苛的规定也愈来愈不容乐观。四、四、AI 服务器电源服务器电源差异及差异及优势优势 AI 服务器电源相较于其他开关电源而言主要的差异在于功率密服务器电源相较于其他开关电源而言主要的差异在于功率密度和效率。度和效率。服务器电源本质属于开关电源,对比同样隶属于开关电源的充电桩、PC 电源、医疗电源等可以看到多数产品的功率相对较低,多数在单机几百瓦到 2kw 左右,普通的服务器电源也大多数介于 1-2kw 的功率段,其中仅充电桩、工业导轨电源的功率相对较高。但如果比较功率密度来看,充电桩功率密度约为 16-60W/立方
43、英寸,工业导轨电源约为 24W/立方英寸与通用服务器电源的功率密度接近,但是对比高端的 AI 服务器电源来讲仍有一定的差距。此外在电源效率的角度来看,多数服务器电源等都满足 80plus 的钛金级别(96%)但对于大功率的 AI 服务器电源来讲效率的进一步提升则更为困难,根据台达官网,其发布的 ORV3 的 3kw和 5.5kw 电源 PSU 的效率达到 97.5%3。与普通服务器电源相比,AI 服务器电源架构在多方面的性能得到提升。相比普通服务器电源,AI 服务器电源多方面的性能改善,包括:功率和功率密度大幅提高、冗余系统发展、液体冷却系统出现等。17/34 2025 年年 1 月月 13
44、日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 1.AI 电源功率密度不断提升电源功率密度不断提升 随着对更高计算能力的需求,服务器电源需要在有限空间内提供更多功率,这使得电源设计人员需要创建具有高效率和高功率密度的最新电源解决方案,可以满足快速增长的 AI 市场当前与未来的高功率需求。AI 市场迅速扩张,电源需求增加,空间成本也在不断上升。现代数据中心包含成百上千个处理单元,因此设备大小非常重要。减小单个单元的尺寸会引发连锁反应:1)可以在与大型解决方案相同的空间中应用更多设备,从而实现更高的处理能力密度;2)可以极大地提高功率密度,并减小散热面积;3)还可以使得物理材料更少、组件更少、成本结构
45、更好、解决方案集成更多以及总体拥有成本更低,从而实现成本的节省。功率密度是在给定空间内可处理多少功率的度量,可量化为每单位体积处理的功率量。功率密度越高,表示在相同的体积内可以提供更多的功率。功率密度的概念在服务器电源设计中非常重要,原因在于:第一,数据中心和服务器机架的空间有限,随着处理器和服务器功率的增加,数据中心每个机架也将使用更多的电源。随着更高功率密度的发展趋势,数据中心每个模块在 2-4kW。高功率密度的电源可以在有限的空间内提供更多的电力,从而支持更多的计算硬件。第二,功率密度和效率是紧密耦合的。功率密度越高,通常意味着电源转换效率越高,从而减少能量损耗和散热需求,有助于提高整个
46、服务器系统的能效比。2.通过组合开关性能、通过组合开关性能、IC 封装、电路设计和集成等技术,可以显著提高功封装、电路设计和集成等技术,可以显著提高功率密度率密度 18/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 AI 行业研究人员一直致力于寻找提高功率密度的方法,这是一项艰巨的任务。影响总体功率密度的关键因素有开关频率、系统的热性能等。要实现在更小的空间内实现更大的功率,并以更低的系统成本增强系统功能,必须在开关性能、IC 封装、电路设计和集成方面多措并举。(1)开关损耗创新)开关损耗创新 为了获得出色的器件性能和 FoM,对半导体技术进行投资很必要。这
47、可能包括用于改进现有技术的创新,或者开发本质上性能更好的新材料,例如用于更高电压开关的氮化镓(GaN)技术。(2)封装散热创新)封装散热创新 将热量从集成电路(IC)封装中散发出来的能力将直接影响功率密度。随着封装尺寸的不断缩小,散热问题变得越来越重要。在典型的电源转换器中,半导体器件通常是解决方案中最热的部分。例如,德州仪器的投资开发并引入了 HotRod 封装,它用倒装芯片式封装取代了典型的键合线四方扁平无引线封装QFN,这样可以大大降低倒装芯片式封装中常见的寄生环路电感,同时还保留了 QFN 封装热性能的部分优势。(3)先进的电路设计创新)先进的电路设计创新 除了先进的栅极驱动器技术以外
48、,还有大量机会可以通过拓扑创新来提高功率密度。例如飞跨电容四电平(FC4L)转换器拓扑实现了许多关键的功率密度优势,包括通过降低器件额定电压、减小磁滤波器尺寸和改善热分布来提高器件 FoM。这些优势可转化为更高的功率密度。(4)集成创新)集成创新 19/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 具有高性价比的集成减少了寄生效应,减少了物料清单,提高了效率并节省了空间。集成可适用于电源管理的多个方面,它可能需要在集成电路 IC 中添加更多的电路,在封装中添加更多的组件。3.转换效率逐渐提高转换效率逐渐提高 转换效率是指服务器电源将输入的电能转换为实际输出电
49、能的比例。它是衡量服务器能源利用效率的关键指标,直接影响服务器的运行成本和能源消耗。高效率的电源转化不仅可以减少能源浪费,降低运营高效率的电源转化不仅可以减少能源浪费,降低运营成本,还能减少热量产生,提高服务器的可靠性和稳定性。成本,还能减少热量产生,提高服务器的可靠性和稳定性。80PLUS 认证是衡量电源转换效率的一个重要标准,它由 Ecos Consulting 组织和美国 EPRI 电力研究所推行,目的是推广高效率节能电源。认证根据电源在不同负载(如 10%、20%、50%和 100%额定功率)下的转换效率和功率因数(PF 值)来评定等级,包括白牌、铜牌、银牌、金牌、白金牌和钛金牌,其中
50、钛金牌为最高等级。能源政策机构Energy Innovation 数据显示,效率每提升 1%,相当于每个数据中心节省了 1 兆瓦(或 800 户家庭用电)的总所有成本。随着 AI 服务器的发展,AI 电源系统设计人员除了面临千瓦功率的挑战,转换效率也至关重要。因为计算系统是以全功率运行的复杂负载,系统必须在整个电力需求中保持尽可能高的效率。浪费的每一瓦能量都会作为热量消散,并转化为数据中心对散热系统的更高要求,这会增加运营成本以及碳足迹。可以通过以下方法来提高服务器电源的转换效率:(1)使用高性能半导体功率器件)使用高性能半导体功率器件 20/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行
51、业|深度深度|研究报告研究报告 功率半导体是控制电力设备电能变换和进行电路控制的核心半导体器件,可对电路进行整流、分流、变压、逆变、稳压、变频、功率控制等。按集成类别主要可以分为功率 IC、功率模组、功率分立器件三大类,功率 IC 主要用于将功率分立器件与外围驱动、控制、保护等电路集成,功率模组是将功率分立器件根据下游的特定需求封装组成特定的模块,而功率分立器件(IGBT、MOSFET 等)是对电路特定进行变化的核心。功率器件主要经历了工艺进步、器件结构改进与使用宽带隙材料三大方面的演进,以 MOFSET 为例,MOSFET 属于单极型功率半导体,朝着“更高的开关频率、更高的功率密度和更低的功
52、耗”方向演进:1)未来沟槽 MOSFET 将替代部分平面 MOSFET;2)屏蔽栅 MOSFET 将进一步替代沟槽 MOSFET;高压领域下,超级结 MOSFET 将替代更多传统的 VDMOS;3)以 SiC、GaN 为主的第三代半导体在高温、高压、高功率和高频的领域将取代部分硅材料。Si(硅)在过去 60 多年一直是半导体电源管理元件的基础。在过去的几十年中,硅基 MOSFET 改变了从基本电源和逆变器到电机驱动的电源系统的设计。如今在不增加尺寸的前提下,硅已无法在所需的频率下提供更高功率。而 SiC 和 GaN 相比 Si 适用于高功率和高频率的应用,使用 GaN 等宽带隙材料的 MOSF
53、ET 可以提高转换效率。例如,与相同功率等级的 SiMOSFET 相比,SiCMOSFET 导通电阻、开关损耗大幅降低,适用于更高的工作频率,另由于其高温工作特性,大大提高了高温稳定性,SiCMOSFET 主要用于 1200V 应用领域,取代目标是硅基 IGBT。功率的集成解决方案也越来越关键。例如,DrMOS(Driver+MOSFET)技术的出现极大地改进了功率转换和管理领域的设计和性能。DrMOS 是一种集成式的功率模块,由驱动器 driver 和 MOSFET 的紧密集成,它既降低了系统的复杂性,节省了 PCB 板上的空间,也具有更低的电感和电阻,从而降低了功率转换过程中的损耗。此外,
54、DrMOS 的高集成度还提供了更好的热管理能力。例如,英飞凌近日公布了新的数据中心电源路线图,计划推出 8kW 和 12kW 的超高功率服务器电源解决方案,以满足 AI 服务器对电力的强劲需求。英飞凌将推出的两款服务器电源将从服务器端满足 AI 芯片的需求,简化 AI 服务器的供电设计。这两款电源均将混合使用硅、氮化镓、碳化硅三类晶体管开关,以实现 100W/in 的高功率密度和 97.5%的高转换效率。21/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告(2)采用更高效率的电路拓扑结构)采用更高效率的电路拓扑结构 拓扑结构是服务器电源中的另一个重要因素。合理
55、的拓扑结构可以提高电源的效率,降低能耗,同时也能保证服务器的稳定运行。常见的服务器电源拓扑结构有单端正激式、双端正激式、半桥式、全桥式。此外,无桥功率因数校正(PFC)通过减少导通路径的器件数来减小导通损耗,可以显著提高效率。无桥图腾柱(Totem-Pole)PFC 作为最简洁的无桥 PFC 拓扑,可以减少尺寸和元器件数量,以简化 PCB 电路,从而减小体积,提高功率密度。4.使用水或冷却剂来冷却服务器的液体冷却正在兴起使用水或冷却剂来冷却服务器的液体冷却正在兴起 AI 产业快速发展,驱动液冷服务器渗透率逐步抬升。受限于数据中心建设面积及环保要求,传统风冷难以满足散热需求,需要液冷技术提升服务
56、器使用效率及稳定性。从发展趋势来看,预计到 2025 年液冷服务器渗透率大约保持在 20%-30%的水平。英伟达最新的 B 系列 GPU,因为效能太高而容易过热,将从传统的风冷散热改为昂贵复杂的液冷。台达在发展液冷解决方案。台达的散热业务本过去以生产数据中心维持气流循环的大型风扇和服务器主机版的散热风扇等为主,有年营收数百亿规模,近来也持续投入新技术:从风扇、3DVC(风冷技术)、液冷到浸没式解决方案。新一代的服务器机柜电源线与液冷的水管日益复杂,台达正将电源、液冷模块与机柜整合设计形成解决方案,便于缩小体积与维修。22/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告
57、研究报告 冷却系统占数据中心总电力消耗的 40%,是仅次于服务器本身的第二大电力消耗来源。研究公司Global Market Insights 预测,全球数据中心液体冷却市场规模将从 2022 年的 21 亿美元增长到 2032 年的 122 亿美元。Uptime Institute 的一项调查发现,16%的数据中心经理认为液体冷却将在 1-3 年内成为数据中心的主要冷却方法,而 41%的人认为这将需要 4-6 年。因此,混合冷却方法在短期内更有可能出现。数据中心的液体冷却系统新技术包括浸入式冷却(将整个服务器机架浸入非导电液体中)和直接液体冷却(在服务器周围循环水)。虽然目前比空气冷却系统更
58、昂贵,但液体冷却可以将数据中心的功耗降低 10%或更多。数据中心风冷系统管理领域的领导者 Upsite Technologies 指出,虽然技术在不断进步,但短期内不太可能大规模实施液体冷却,而且需要大量的前期投资,液冷设备仍然需要风冷来散热。空气冷却成本较低但效率较低。因此,混合冷却设施正变得越来越受欢迎,以最大限度地发挥液体和空气冷却的优势。服务器 ODM 厂商指出,Nvidia 的 BlackwellAI 芯片,包括 B100 和 B200,将于今年开始出货,但 GB200 解决方案要到 2024 年底或 2025 年才会开始量产。B100、B200 客户目前大多仍采用风冷散热设计。5.
59、AI 服务器电源具有服务器电源具有 N+1 或或 N+N 冗余,具体取决于系统可靠性和成本考冗余,具体取决于系统可靠性和成本考量量 服务器系统的可靠性和可用性非常重要,因此需要冗余 PSU。“N+1”冗余系统是一种设计方法,“N”代表正常运行所需的电源模块数量,而“+1”表示额外的备用电源模块,以确保系统的可靠性和容错能力。这种设计允许在其中一个组件发生故障时,系统仍然能够继续运行,而不会对服务或性能产生显著影响。AI 服务器系统可能具有 N+1 或 N+N(N2)冗余,具体取决于系统可靠性和成本考量。为了在需要更换PSU 时保持系统正常运行,系统需要热插拔(ORing 控制)技术。由于在 N
60、+1 或 N+N 系统中有多个PSU 同时供电,因此服务器 PSU 也需要使用电流共享技术。即使处于待机模式(未从其主电源轨向输出端供电)的 PSU 也需要在热插拔事件后即时提供全功率,因此需要功率级持续激活。为了降低待机模式下冗余电源的功耗,“冷冗余”功能正成为一种趋势。冷冗余旨在关闭主电源运行或在突发模式下运行,从而使冗余 PSU 更大限度减少待机功耗。23/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 6.AI 服务器和电源的配比不断提升服务器和电源的配比不断提升 服务器电源市场和服务器的配比不断提升,服务器电源市场数量的增长会快于服务器市场。服务器电
61、源市场和服务器的配比不断提升:从通用服务器的单台服务是 1:2 左右,到 AI 服务器(推理、训练)是1:3 或 1:4,高端训练是 1:6,英伟达目前和服务器厂商联合开发未来高功率电源可能是 1:10。五、五、AI 服务器电源服务器电源竞争格局竞争格局 1.AI 服务器电源市场仍然以台系厂商为主,台达、光宝等占据主要市场份服务器电源市场仍然以台系厂商为主,台达、光宝等占据主要市场份额额 从 AI 电源的类型来看,其中 AC/DC 主要仍然以台系厂商为主,其中台达、光宝位列行业第一梯队,同时台系的群电、康舒也积极布局 AI 服务器电源,但大多以 AC/DC 为主。本土厂商来看,欧陆通、麦格米特
62、、奥海科技等持续发力 AI 服务器电源。DC/DC 的产品形态主要是嵌入基板的电源模组,主要以MPS、Vicor、台达电等厂商为主。从收入规模来看,台达、光宝仍然占据领先地位,测算 2023 年台达AI 服务器电源收入约为 1819 亿元 4,光宝 AI 服务器电源收入约为 810 亿元。24/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2.大陆大陆厂商的厂商的 AI 服务器电源市场服务器电源市场有望有望突破突破 相较于普通服务器而言,AI 服务器电源的产品要求高,因此认证规格较高且时间较长,客户往往需要考察供应商在质量控制、交付能力、成本控制能力等维度,
63、因此要成为下游客户的正式供应商往往需要经过较长的认证周期。一方面,从国产厂商来看,大多都已建立起完善的供应体系和质量标准体系,且产品不断推陈出新、升级迭代,具备向上突破的基础;另一方面,随着需求端的持续扩张,终端客户也同样具有引入多元供应商来保障供应的需求,因此看好本土品牌在 AI 服务器电源中的突破升级。尽管台系厂商目前占据主导地位,但中国大陆电源厂商在成本控制和服务能力方面具有优势,未来有望快速抢占市场份额。随着 AI 服务器需求的持续扩张,终端客户也有引入多元供应商的需求,因此本土厂商如欧陆通、麦格米特等有望在 AI 服务器电源市场中实现突破。六六、AI 服务器电源服务器电源发展空间发展
64、空间 1.中国服务器市场景气度高,为服务器电源发展带来新契机中国服务器市场景气度高,为服务器电源发展带来新契机 25/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 服务器电源领域,行业门槛和技术壁垒较高,台达、光宝等台资企业是服务器电源的主要供应商。由于中国大陆服务器电源企业起步较晚,与国际先进水平有一定差距。但随着我国数据中心领域的蓬勃发展,上游材料国产化和下游市场的巨大空间,为服务器产业链发展带来新的契机。据中商产业研究院统计,2022 年,全球服务器出货量达 1495 万台,同比增长 10.4%,预测到 2024 年全球服务器出货量达 1609万台。此
65、外,据 Gartner 发布的2024 年第一季度全球服务器市场报告显示,浪潮信息蝉联全球前二,中国第一,服务器出货量全球市场占比 11.3%,同比增长 50.4%,TOP5 厂商增速第一。数据流量需求高增推动数据中心建设,促进服务器电源的快速发展。数据流量需求高增推动数据中心建设,促进服务器电源的快速发展。服务器电源主要应用在数据中心场景中,主要应用于服务器、储存器等设备。数据中心(IDC)产业链是大数据时代重要的基础设施,是承载云计算与未来业务发展的重要载体。据电子发烧友网,IDC 预测到 2025 年全球数据中心和云端的流量将突破至 175ZB。数据流量的增加将进一步推动超大规模数据中心
66、的建设,据 Synergy Research Group 数据,截止 2023 年 7 月,超大规模提供商运营的大型数据中心接近 900 个,它们现在占全球所有数据中心容量的 37%。未来超大规模数据中心将占据数据中心内总数据、流量及处理能力的重要地位。此外,我国 IDC 市场保持高速发展。据科智咨询发布的2023-2024 年我国 IDC 行业发展研究报告,2023 年,我国整体 IDC 业务市场规模为 5078.3 亿元,较 2022 年增长 25.6%,增速较上一年下降 7.3个百分点,近几年增速持续收窄,但基础需求依然庞大,市场规模整体仍将保持较为稳定、相对高速的增长态势。同时,数据中
67、心的绿色化要求对电源厂商的技术水平、转换效率提出了更高的要求。近期,工信部发布的新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023 年)提出,到 2023 年,新建大型及以上数据中心 PUE 降低至 1.3 以下,服务器电源厂商在节能环保的市场需求下,将迎来广阔的市场空间。26/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2.算力市场规模和需求高增,助力服务器电算力市场规模和需求高增,助力服务器电源市场高速发展源市场高速发展 全球算力规模不断增大。2020 年全球算力总规模达到 429EFlops,增速达到 39%,据 IDC 预测,2019-2025 年全
68、球算力规模将以超过 50%的速度增长,到 2025 年整体规模将达到 3300EFlops。在互联网及云计算需求不断提升智能化升级步伐不断提速,我国算力市场需求强劲。“十三五”期间我国算力规模呈现高速发展态势,在技术加速创新迭代下,单台算力设备的性能也不断提升。服务器作为数据中心的基础设施,承载的算力需求越高,对服务器要求就越高,对其电源的需求和要求将同样增长。3.AI 服务器电源成为服务器电源市场新增量,服务器电源成为服务器电源市场新增量,2026 年年 AC-DC 市场空间有市场空间有望达望达 53 亿美元亿美元 27/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报
69、告研究报告 AI 服务器电源仍然是电源组件市场的关键增长部分,而英伟达在 AI 服务器 GPU 市场占有率超 90%,占据绝对主导地位。我们据此测算 AI 服务器电源市场增量。根据 TechInsights 报告,英伟达在 2023年数据中心 GPU 总计出货量约为 376 万块,相比于 2022 年的 264 万块增长了超百万块。英伟达 B 系列服务器电源 2026 年市场空间有望达 53 亿美元。随着 AI 服务器电源功率密度提升,预计单瓦价值量会有明显提升;假设未来两年出货的 AC-DC 产品单瓦价格为 2-3 人民币/瓦,同时假设25/26 年 GB200NVL36 出货量分别为 6-
70、8/9-14 万台(根据 GB200 芯片出货量预期全部折算为NVL36),预计 25 年 AC-DC 市场空间可达 238-317 亿元人民币,26 年 AC-DC 市场空间可达 297-462亿元人民币;AI 服务器电源呈高速增长趋势(25-26 年按照均值测算),未来增量广阔。七、七、AI 服务器电源服务器电源相关公司相关公司 28/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 1.麦格米特麦格米特 麦格米特成立于 2003 年,定位为基于电力电子及相关控制技术的平台化企业,已逐步构建功率变换硬件技术平台、数字化电源控制技术平台和系统控制与通讯软件技术
71、平台三大核心技术平台,并通过三大技术平台的交叉应用与技术延伸,通过内生培育和外延并购,已培育出智能家电电控、定制电源、新能源及轨道交通、工业自动化、智能装备、精密连接六大业务板块。公司仍处于快速增长期:1)在智能家电、工业电源等较成熟的领域,处于挖掘新市场、开拓新客户的阶段;2)持续挖掘新兴市场,公司在智能马桶、工业焊机、工业微波、油服设备等已取得领先地位;3)积极布局电动车、新能源、AI 服务器领域,打开成长天花板。电源技术依托于电力电子,作为电气时代的基础,主要在工业、基建楼宇、电器消费品、显示、医疗、通讯和数据领域应用,且伴随:1)能源总需求的增长:国际能源署 2023 年表示 2023
72、 至 2025 年全球电力需求增长将加速至年均 3%,2023 年全球发电量 29,924.8TWh,同比增长 2.5%,其中中国发电量达到了 9456.4TWh,增长了 6.9%。预计 2024 年全球发电量将增长 4%。2)智能化、节能等带来的调控需求增长:当前节能减排作为用电量不断增长下的调控手段,将带来电源价值、功能、技术的快速提升和迭代。公司此前侧重于挖掘电力电子技术相关的细分领域,一方面与公司差异化竞争的战略思路有关,另一方面下游的确鲜有规模较大的新兴市场可供开拓。电动车、新能源行业的崛起,为电力电子相关行业打开数千亿元级的增量市场,也为公司打开了成长天花板。29/34 2025
73、年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 公司此前主要聚焦于各细分市场(这些领域的典型特征:规模小、定制化属性强、竞争相对缓和),主要靠差异化产品定位、快速响应和服务能力取胜。而电动车、新能源领域,将面临激烈的市场竞争;经营模式上,需要围绕下游大客户长周期、大投入、深度合作,这对公司研发、管理体系提出了新的要求。公司电源技术储备深厚,优良品牌口碑为海外龙头客户攻克打下良好基础。公司早年主要从事通信电源制作,伴随 5G 产业的持续发展,先后与爱立信、飞利浦、魏德米勒、西门子等展开深度合作,并在2019 年实现了思科、瞻博网络等国际龙头客户的突破。以通讯电源技术为基础,切入
74、服务器电源赛道。服务器电源和通讯电源底层技术共通,都是起到降压和整流效应,但服务器电源具有更高的功率密度、负载波动、效率要求以及较高品质的冗余配置。2021 年起公司陆续推 1600W/2200W 服务器电源产品,并在 2024 年 OCP 全球峰会上展示 5.5KW 电源样机。公司成为英伟达 AI 服务器电源大陆唯一供应商,公司积累多年,厚积薄发。台达电、光宝为英伟达 AI服务器电源的头部供应商并占据主要份额。本次英伟达官网披露的合作伙伴中,仅新增麦格米特一家电源厂商。公司持续在网络电源领域投入多年,此前已与国内外头部公司进行了多项项目需求和订单对接,并完成了技术平台、产品标准等的能力建设,
75、跻身网络电源第一梯队供应商。我们认为英伟达将麦格米特纳入合作伙伴充分证明了公司在 AI 服务器电源领域的技术积累和产品实力,我们看好 AI 电源带来的业绩弹性。公司电源产品效率位居行业前列。公司最新推出的电源系统适用于 NVIDAMGX 平台,电源方案为 6 个5.5kw 电源模块,在 1U 服务器电源架中提供 33kw 功率,效率高达 97.5%。根据台达电官网,其 ORV3 30/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 标准的 33/66kw 机架式电源效率高达 97.5%。公司产品效率与行业龙头台达电基本一致,均超越80plus 标准下最高等级钛
76、金级 96%。AI 电源赛逻辑清晰,未来有望量、价齐升。电源起到电能制式变化的功能,一方面由于 AI 的高耗电特征导致对于 AI 电源的效率要求较高;另一方面由于机架空间固定在有限的体积内装入更多功率的电源也就对其功率密度有更高的要求。从量的角度来看,由于 ACDC 需要进行冗余配置保障供应安全以及在50-60%左右的负载率下达到最高效率,因此随着机架功率的提升,电源需求也会成倍数放大;从价的角度来看,电源效率和功率密度的提升也带来拓扑结构设计、加工工艺、元器件选型等升级进而带来附加值增加。2.欧陆通欧陆通 公司 1996 年依靠灯具电源业务起家,到成功上市经历超过 20 年的打磨和发展,依据
77、主营业务的变化、拓展可以划分为三个阶段:第一阶段(1996-2004):公司主营灯具电源。公司主要从事交流-交流(AC-AC)电子变压器、卤素灯具和太阳能庭院灯具及其电源的研发、生产和销售,产品主要出口到欧洲市场。经过了 9 年的沉淀,公司已充分具备从事电源适配器的技术积累。第二阶段(2004-2014):基本盘业务高速发展并逐渐成熟。2004 年公司成立电源适配器项目部,2005 年公司迅速推出符合美国加州能效 3 级标准的一系列产品,从而成功进入电源适配器市场。自进入电源适配器领域以来,公司坚持技术创新积累,积极拓展产品应用领域,公司电源适配器广泛应用办公电子、网络通信、安防监控、智能家居
78、、新型消费电子设备等众多领域。第三阶段(2014-至今):服务器电源等新业务不断拓展,公司上市并获多项殊荣。2014 年起公司在电源适配器产品的基础上进一步拓展与延伸,开始研发服务器电源。2017 年至今,设立上海欧陆通、杭州云电、越南欧陆通等多家研发、生产及销售分支机构,2020 年公司在深交所创业板成功上市。目前公司专注于开关电源产品的研发、生产与销售,已连续 5 年上榜深圳企业 500 强。31/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告“1+2”:电源适配器是欧陆通业务一大基本盘,服务器电源及其他电源为两大重要补充。公司主营业务为电源适配器、服务器
79、电源及其他电源,其中,电源适配器是公司的基本盘,电源适配器业务不断夯实是公司行稳致远的落脚石;服务器电源市场空间广阔,正逐步成为公司新的增长点和突破口;其他电源作为公司业务的重要补充,对公司营收增长贡献不断增强。公司服务器电源布局全面,产品包括通用型服务器电源、高功率服务器电源,以及网安、通信及其他数据中心电源。在产品系列上,公司已有包括 3,200W 钛金 M-CRPS 服务器电源、1,300W-3,600W钛金 CRPS 服务器电源、3,300W-5,500W 钛金和超钛金 GPU 服务器电源、浸没式液冷服务器电源及机架式电源(PowerShelf)解决方案等核心产品,主要应用于数据中心的
80、边缘计算服务器及人工智能服务器、存储器、交换机、5G 微基站等。公司注重全球化战略布局,积极打开海外市场客户。公司不断提升产品质量及市场竞争力,积极开拓全球市场,参与国际市场竞争,在新加坡、美国、加拿大等全球各地均有业务布局。2023 年,公司大陆境外销售收入达 13.43 亿元,占公司营业总收入比例达 46.79%。32/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 三大业务协同发展,持续完善业务布局。电源适配器业务作为公司基本盘,业务收入占比持续保持在50%以上。伴随数据中心服务器行业发展,公司大力推动服务器电源业务。2019-2023 年,公司服务器电
81、源客户及产品结构不断优化,收入规模继续大幅提升。2023 年公司服务器电源业务营业收入达 8.11亿元,同比增长 35.91%,延续高速增长态势,已成为公司第二大业务板块。随着数据中心电源逐渐往集中式架构迁移,对电源各项指标提出了更高的要求,公司产品 30KW 集中式浸没式液冷服务器电源以及对集中式服务器电源的持续布局,将持续实现电源功率、安全性以及稳定性的不断提升。欧陆通 2014 年开始研发服务器电源产品,创立 ASPOWER 自主服务器电源品牌,通过研发、认证,历时 5-6 年,已成为多家头部企业的电源供应商,如浪潮、星网锐捷等。欧陆通服务器电源可应用于服务器、存储器、交换机、5G 微基
82、站等。公司的技术水平、产品质量、响应速度均处于国内领先地位,产品涵盖了 800W 以下、800-2,000W、2,000W 以上等全功率段产品系列,能充分满足客户的定制化需求。国产替代进程加速,服务器、算力需求扩张。5G 行业的迅速发展、数字经济、数字政府和汽车智能化的进程加快,市场对数据中心和算力的需求前所未有的提升,服务器行业迎来高速发展的时期。而出于中美经贸摩擦和国家安全的考虑,服务器行业的国产化步伐加速。欧陆通作为中国服务器电源企业,已欧陆通作为中国服务器电源企业,已经进入浪潮、星网锐捷的供应体系,未来服务器电源业务将成为欧陆通的重要增长点。经进入浪潮、星网锐捷的供应体系,未来服务器电
83、源业务将成为欧陆通的重要增长点。33/34 2025 年年 1 月月 13 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 强大研发实力和电源适配器技术储备推动服务器电源业务发展。欧陆通在成立服务器电源事业部后便保持着研发人员和资金的高强度投入,数据中心节能成为服务器发展的重要方向。欧陆通服务器电源向高功率密度、高转换效率布局,开发适用于多种设备与多个终端需求的产品,拓展多种功率的平台以及独特的电源软件和硬件设计。在立项、研发、测试、试产、量产等多个阶段中,需要多次与客户沟通,配合终端设备的调试,不断优化电路参数与软件等,研发耗时较长。公司利用电源适配器的技术和经验积累、电源供应商各部门的全程参与
84、,高度配合,确保产品顺利研发成功、交付。公司围绕客户需求出发,对不同客户的需求进行定制研发和生产,凭借优秀的技术实力、长期的经验积累,加上服务器行业的供应商稳定程度高与许多服务器厂商达成合作。在 2021 年上半年部分产品进入量产阶段,开始供货。截至 2024 年上半年,公司高功率服务器电源产品已处于国内领军水平,比肩国际高端水平,是市场上少数能够实现高功率服务器电源规模销售的电源供应商。公司在2024 年上半年已陆续为浪潮信息、富士康、华勤、联想、中兴、新华三等国内知名服务器系统厂商出货,公司也同步与国内头部互联网企业等终端客户保持紧密合作,综合实力获得了客户的高度认可。八八、参考研报参考研
85、报 1.国泰君安-麦格米特-002851-事件点评:全球布局本土化交付,AI 电源营利双增 2.中信建投-麦格米特-002851-坚守研发细水长流,深耕电源水到渠成 3.天风证券-麦格米特-002851-多极布局行稳致远,AI 服务器电源贡献高弹性 4.长城证券-欧陆通-300870-电源市场稳健增长,三大业务快速发展,打造国内领先开关电源制造商 5.天风证券-电力设备行业:AI 技术高速发展带来高性能服务器电源增长机遇 6.华源证券-北交所科技成长产业跟踪第七期:AI 发展驱动下一代 AI 服务器电源崛起,关注北交所AI 电源产业链企业 7.西部证券-AI 电源行业研究报告:AI 服务器电源需求增长迅速,市场前景广阔 8.中邮证券-麦格米特-002851-AI 服务器电源有望开启第二增长曲线 9.华安证券-麦格米特-002851-保持高研发投入,AI 服务器电源业务进展加速 10.东北证券-麦格米特-002851-绑定英伟达,AI 服务器电源业务贡献业绩弹性 34/34 2025 年年 1 月月 13 日日行业行业|深度深度|研究报告研究报告 11.国信证券-麦格米特-002851-参与英伟达 GB200 系统开发,AI 服务器电源有望放量免责声明:以上内容仅供学习交流,不构成投资建议。