AI算力扩张，功率半导体迎来新一轮竞争

出品/未来科技界

作者/李彦

编辑/杨宇

当算力竞争从单颗芯片走向整套系统，供电能力能否跟上？

过去一年，AI算力扩张正在推动基础设施重新设计。2025年5月20日，英伟达公布800V高压直流供电架构，计划从2027年起支持兆瓦级及更高功率机架；2026年3月，华为在MWC期间面向海外展示Atlas 950 SuperPoD等超节点产品，通过大规模互联提升系统算力。计算单元越集中，电力输送、转换效率和运行稳定性的要求也越高，供电开始成为影响算力释放的关键环节。

这也将AI带来的产业机会，进一步传导至功率半导体。承担电能转换的功率器件，以及配套的控制、驱动芯片，需要在更小空间内处理更大功率，并应对计算负载的快速变化。

近期，东微半导发布《算力服务器供电系统白皮书》，围绕服务器多级供电链路展开布局。此前，公司已完成对数字能源控制芯片企业慧能泰的控股，从功率器件向控制、驱动及系统方案延伸。

需求增长打开了市场，供电升级则抬高了门槛。对于功率半导体厂商而言，竞争正在从单颗器件的性能，延伸至整套供电方案的效率、可靠性与交付能力。

算力走向系统，供电也要重新设计

过去几年，GPU、高带宽存储器（HBM）、先进封装和光模块先后成为产业关注的重点，分别回应了计算能力、数据读取和大规模互联的需求。随着更多计算单元被集成到机架和超节点中，供电系统也需要同步升级：既要输送更多电力，又要控制损耗和发热，还不能占用过多空间。

电压成为其中一个关键变量。在相同功率下，提高配电电压可以降低电流，减轻线缆、铜排和散热的压力。英伟达推动800V高压直流供电架构，正是为了适应更高功率机架的需求，减少低压大电流配电带来的材料消耗与空间占用。

不过，提高配电电压只解决了电力输送的一部分问题。计算芯片需要的是低压大电流，从配电端到芯片端，电能仍需经过逐级转换。前端电源要尽可能降低大功率转换中的损耗，靠近芯片的供电环节则要在有限面积内，及时应对计算负载变化，保持电压稳定。

这使得AI电源对半导体产品的要求，从单器件延伸至多个环节的配合。

碳化硅、氮化镓等材料为降低损耗、提高开关频率提供了更多选择，但材料优势能否转化为实际效果，还取决于控制、驱动、封装和散热设计。一颗功率开关器件即使性能出色，如果控制调节不及时、驱动不匹配，整套电源的效率与稳定性仍会受到影响。客户需要同时评估的，是这些器件组合起来之后的表现。

国际厂商已经围绕这种需求扩展产品与方案。德国功率半导体大厂英飞凌科技，将控制器、驱动芯片、功率开关和保护产品覆盖至从电网到计算核心的多个转换环节；美国模拟与嵌入式芯片大厂德州仪器（Texas Instruments，简称TI），则在2026年3月展示了完整的800V直流供电架构及多项参考设计，推动客户从整条供电路径优化效率和功率密度。（资料来源：英飞凌官方材料、德州仪器官方发布）

这也在改变供应商参与客户项目的方式。东微半导IC技术部总监王毅博士向「未来科技界」指出，从功率器件延伸至系统方案，最大的难点在于产品定义，即准确理解客户的实际需求，并将其转化为芯片的技术规格。这要求供应商掌握控制逻辑、电磁干扰等系统设计能力，更早参与客户的方案开发。随着供电系统日益复杂，器件性能与价格之外，能否减少适配和调试中的反复，也开始影响客户对供应商的选择。

功率器件厂商，为何还要做控制芯片

客户对系统能力的要求，正在推动东微半导从熟悉的功率器件领域，向控制芯片延伸。

东微半导原有优势集中在功率开关器件，负责电路通断，直接影响电能转换的损耗与效率。但在一套电源中，何时开关、如何随负载变化调整，需要控制芯片作出判断，再由驱动芯片推动功率器件执行。三者之间的配合，决定了器件性能能够在系统中发挥多少。

王毅向「未来科技界」指出，在48V转12V等功率密度要求较高的环节，客户希望在更小面积内处理更大功率，这需要控制器、驱动器和功率器件共同优化，涉及接口、布局与控制方式等多个方面。客户需求的变化，推动公司从提供单一器件，向配套控制和系统支持延伸。

收购慧能泰，为这一步补充了数字控制能力。2026年5月，东微半导披露，已完成对慧能泰53.09%股权的收购及工商变更。随后，双方展示了基于HP1000A数字控制器的中间母线电源方案，将原有功率器件与新增控制能力结合起来。

对于器件厂商而言，进入控制芯片领域，还需要积累算法、软件和应用支持经验。引入成熟团队，可以缩短从研发到产品导入的时间，也为既有客户提供更多配套选择。并购能否形成协同，最终仍要落实到具体产品的共同开发与交付。

此次东微半导发布的《算力服务器供电系统白皮书》，进一步呈现了公司的布局思路：围绕前端一次电源、中间母线电源以及芯片端稳压环节，组合功率器件、控制和驱动产品，覆盖电能从输入到计算芯片的多级转换。

以48V转12V的中间母线电源为例，控制芯片需要与功率器件配合，在有限空间内完成高效降压，相应产品正在推进测试与导入。在前端电源环节，公司则将功率器件与数字控制等产品组合为5.5kW电源演示方案，供客户验证，并根据自身需求进一步调整。

王毅介绍，这类方案有两方面作用：客户可以在实际电路中评估器件表现，公司也能借此验证新控制芯片及算法。对于具备研发能力的电源厂商，东微提供方案框架和产品组合，由客户继续优化；对于需要更多支持的客户，公司则参与更完整的方案开发。

参考设计由此成为连接器件与客户应用的一步。随着产品范围扩大，东微半导承担的工作也从器件选型延伸至系统调试、故障分析和持续支持。这些能力的积累，将决定新增控制芯片能否与原有功率器件一起进入客户的量产项目。

景气回升之后，企业靠什么留下来

AI电源需求增长，已经有了收入层面的体现。英飞凌披露，其2025财年AI服务器业务收入超过7亿欧元，接近2024财年的三倍。

国内厂商同样感受到了变化。王毅向「未来科技界」介绍，服务器电源需求正在带动相关产品放量，部分高端产品供需趋紧。今年的价格调整，既有上游晶圆成本上涨的因素，也有高端产品需求增加的推动。

不过，将这一变化概括为功率半导体全面进入“量价齐升”，仍然过于简单。

今年功率半导体调价存在两类原因：一类来自晶圆等上游成本上涨，企业需要向下游传导压力；另一类来自AI带动部分高端产品需求增加，供需关系改善。

增量集中在哪里，企业就需要重新选择如何参与竞争。

专业厂商可以继续深耕关键器件，依靠性能和工艺优势，与控制芯片、电源厂商合作进入客户项目；平台型厂商则扩大控制、驱动与功率产品组合，增加单个项目的供货范围；系统能力更强的企业，进一步提供模块和参考设计，承担更多适配工作。

英飞凌、德州仪器正向后两种路径延伸，东微收购慧能泰，也是在补充控制能力。产品线扩大后，企业有机会获得更多收入，同时需要承担更高的研发、验证和服务投入。多种产品能否共同进入量产项目，决定了这种扩张的实际价值。

对国内厂商而言，算力架构升级正在打开新的设计窗口。客户需要重新定义供电规格、选择器件组合，给了供应商更早参与开发的机会。但进入设计只是起点，后续仍要通过可靠性验证，并保障持续供货。

AI需求带来订单，供电升级改变竞争。功率半导体企业能否延续增长，既取决于眼下卖出多少产品，也取决于能否进入客户下一代供电方案。