算力需求井喷式增长驱动功率半导体行业进入黄金期,泰科天润碳化硅器件精准布局AI供电领域
概述 随着大模型、AI服务器大规模落地,算力中心供电系统迎来颠覆性升级。相较于传统服务器,AI单机功率半导体用量、硬件价值实现数倍级暴涨,碳化硅、高压MOS赛道供需持续紧张,行业涨价、交期拉长成为常态。作为国内碳化硅二极管与MOS龙头厂商,泰科天润全系列SiC器件精准匹配AI服务器电源全链路需求,深度受益算力产业红利。 一、算力浪潮重构电源需求,功率半导体迎来8-10倍增量空间 从行业数据来看,AI服务器彻底打破传统供电硬件的用量天花板,核心变化集中在五大维度: 1. 单机器件用量暴增:AI服务器功率密度大幅提升,功率半导体单机使用量较传统服务器增长8倍以上; 2. 硬件价值大幅抬升:单台设备功率半导体价值从1.5万美元提升至11.5万美元,整体价值提升约8倍,对标传统服务器整机功率器件价值扩张5-10倍; 3. 供电架构全面升级:VRM供电相数由6-8相升级至32相,系统可承载2000A以上峰值电流,对高压、低损耗功率器件需求陡增; 4. 晶圆消耗同步扩容:单台AI服务器消耗功率半导体晶圆面积扩大10倍以上,器件数量、单颗芯片尺寸同步放大; 5. 高频化设计成标配:兆瓦级供电架构倒逼电源向100kHz以上高频演进,硅基器件性能瓶颈凸显,碳化硅成为刚需方案。 需求端爆发的同时,供给端却持续承压。当前功率半导体行业呈现明显供需错配:碳化硅产线全线满载,高端产品供不应求;高压MOS交付周期由26周拉长至30周;头部原厂产能利用率长期维持90%以上,国内厂商基本满产;行业已完成两轮涨价,单次涨幅10%-15%,碳化硅、高压MOS涨价弹性最为突出;库存层面,碳化硅库存基本见底,传统SVT、二极管库存仅维持3-4个月,行业无缓冲备货空间。 供需缺口持续放大之下,适配AI电源的碳化硅器件成为产业链核心紧缺品类,国产碳化硅厂商迎来长期成长窗口。 二、泰科天润三大SiC产品矩阵,覆盖AI电源全链路应用 AI服务器供电系统分为两大核心板块:前端大功率CRPS主电源(PFC升压+LLC高压变换)、后端32相VRM降压模块。泰科天润依托自研碳化硅工艺,形成肖特基二极管、SiC MOSFET、集成功率模块三大产品体系,完整覆盖AI电源全电路场景。 (一)碳化硅肖特基二极管:AI电源用量最大核心器件 SiC肖特基二极管是AI服务器PFC、LLC副边整流的标配元器件,凭借零反向恢复损耗特性,完美适配高频化电源设计,大幅降低整机发热,助力电源实现钛金级转换效率。 1. 650V主流系列(通用AI单机服务器CRPS电源) 电流覆盖3A-100A,兼容TO-220、TO-247、DFN5*6贴片多种封装,代表型号G5S6504Z、G6S65060。主要用于PFC升压整流、LLC谐振副边整流,是当前算力设备出货量最高的碳化硅器件。 2. 1200V高压系列(800V高压机柜算力电源) 电流规格2A-50A,TO-247标准封装,代表型号G4S12020、G6S12050,适配高压直流机柜、算力中心大功率UPS、高压输入型CRPS电源。 3. 1700V/3300V超高压系列(大型集群母线供电) 面向超大规模液冷算力中心高压母线整流场景,适配超大功率集中式供电架构。 (二)碳化硅MOSFET:高压变换环节核心开关管 SiC MOSFET承担PFC升压、LLC谐振原边主开关功能,开关损耗远低于传统硅MOS,支撑电源高频小型化,减少磁性元件体积与晶圆消耗。 1. 1200V SiC MOS(大功率AI电源主力款) 分为40mΩ低阻大电流、80mΩ通用两大规格,代表型号G2M040120N、G1M080120N,内置SiC体二极管简化外围电路,适配20kW以上兆瓦级AI服务器、32相VRM高压输入侧大电流变换场景。 2. 650V SiC MOS(轻量化加速卡配套电源) 主打高频低损耗特性,面向AI加速卡配套小型电源,进一步缩小整机供电模块体积。 (三)SiC集成功率模块:整机柜一体化供电最优解 针对20kW以上整机柜集中供电、液冷超高功率算力服务器场景,泰科天润推出分立并联模块、全SiC桥臂集成模块两类产品,集成SiC MOS与SiC二极管,替代多颗分立器件,简化整机布线与散热设计,适配高密度算力集群。 三、分电路应用清单:泰科天润器件落地AI电源全场景
四、行业红利持续释放,国产SiC厂商长期成长空间明确 当前AI算力需求仍处于高速扩张周期,功率半导体单机用量、价值量提升逻辑长期成立,而碳化硅作为AI电源不可替代的核心材料,供需紧张格局短期难以缓解。 泰科天润作为国内较早实现碳化硅器件规模化量产的厂商,完整覆盖AI服务器电源全链条所需SiC二极管、MOS、功率模块,产品直接受益于算力硬件增量红利。伴随国内算力基础设施持续加码、国产替代进程加速,适配AI电源的碳化硅器件有望成为公司核心增长曲线,充分把握功率半导体超级景气周期。 文末小结 AI服务器重构全球功率半导体需求格局,碳化硅器件迎来历史性增量机遇。泰科天润依托全栈SiC产品布局,深度绑定算力电源赛道,在行业产能紧缺、价格上行的周期下,持续打开国产碳化硅商业化成长天花板。