Sunlord破解AI服务器供电难题！揭秘高效、小型化电感黑科技

AI服务器：

新需求催生新变革

2025年，人工智能正以前所未有的速度重塑全球经济格局，从大模型训练到行业应用落地，AI服务器作为算力核心基础设施，成为科技竞争的战略高地。AI 服务器的崛起，是人工智能时代发展的必然结果。与普通服务器相比，AI 服务器在架构、工作方式和功率等方面都有显著差异。它们采用 CPU+GPU/NPU 等加速卡的架构，以并行处理的方式高效完成复杂任务，功率更是大幅提升。

1、GPU/ASIC功耗爆炸式增长：

单颗GPU的功耗已经从几年前的300W-400W，飙升到如今的1400W（B300）。下一代R200 GPU预计将达到1800W。这相当于一个小型家用吹风机的功率集中在比手机还小的芯片上。功耗增加的同时，芯片制程还在微缩，导致单位面积上的功率密度（W/mm2）急剧上升，产生巨大的热量，对供电的响应速度和效率要求极高。

2、供电架构模式转变：

AI 服务器目前主流的供电架构为48V12V，未来将会迈向48V直接转6.75V或更低电压模式，减少了中间转换环节，提升了整体效率，但是对电路上的元器件性能要求则会更高。

供电模式转变：

横向供电→垂直供电→集成供电

随着生成式人工智能训练处理器的连续电流需求增加到1000A，PoL 转换器被放在xPU的横向（旁边）位置。由于铜的电阻率和 PCB 上的走线长度，横向放置的 PoL 供电网络（PDN）的集总阻抗相当高，可能达到 150μΩ或更高，这意味着 PCB走线就会消耗掉 150W的功率。垂直供电VPD结构的出现，将 PoL 转换器直接放置在xPU的下方。在垂直供电网络中，其总阻抗可能降至15μΩ或更低，这意味着在内核电压域1000A培的连续电流下，只会消耗 15W的功率。为进一步减小PDN的功率消耗，未来会进一步将供电模块集成到xPU内部。

LPD（Lateral Power Delivery）、VPD（Vertical Power Delivery）、IVR（Integrated Voltage Regulator）技术的应用，对功率电感器提出了更高的要求，如在小尺寸、薄形化下实现大电流、更高频率下实现低损耗、电感形态的多样化（嵌入式、电感排、耦合电感等）。

图片来自顺络内部

AI 服务器电源模块趋势：

高功率密度、高效率、高可靠性

如今，DC-DC电源模块已经不是单纯的传统的大个头的封装，SIP封装技术已经从2D发展到3D，封装材料除了传统的塑封料外，也开始采用磁性材料，目的都是在趋向高功率密度、高效率、高散热、高可靠性。

受空间限制，横向供电的电源模块尺寸一般在10*9*8mm，而垂直供电电源模块的高度则降低至5mm，未来如果要集成输出电容，电源模块的尺寸还会进一步减小。

而对于集成在电源模块中的电感，会因模块设计和电路拓扑变化，其性能要求也大不相同，比如电感在PCB上且本体带散热片的垂直结构、电感放在中间且本体带数据PIN和散热PIN的三明治结构、TLVR或非TLVR拓扑、2相或4相等等。这要求电感具有高度的可定制性和设计灵活性。

顺络核心产品：

撑起xPU供电“硬实力”

Sunlord顺络电子凭借多年技术积累，推出了一系列专为AI服务器xPU供电打造的高性能电感和电容解决方案，助力客户应对高效能计算带来的电源挑战, 包括组装式技术平台、铜磁共烧平台、冷热压平台和超低压模塑平台，可完全覆盖VRM、TLVR、多相、耦合等多种应用场景。 

图片来自顺络内部

以下仅展示标准产品。

1. WPZ系列组装式功率电感

图片来自顺络内部

（1）VRM供电

（2）TLVR供电

2. HTF 系列铜磁共烧电感

Sunlord的HTF系列电感采用独有的铜磁共烧技术，具有高性能表现：厚度低至1mm、高饱和电流、低DCR、低损耗等；结构上可实现单相、多相等不同结构；可定制化程度高，支持灵活多样的布板形式，可支持I/O线集成在电感上、垂直供电、嵌入式和埋感式、背面贴装等多种结构。以下展示通用性的标准电感。

单相电感：

多相电感：

3.新型无引线框钽电容

聚合物钽电容具有更好的高温稳定性、电压稳定性，适合应用于服务器这种需要高可靠产品的场所，同时，

1）在相同体积下，顺络新结构钽电容的容量比传统引线框结构的大，一方面可以有效保证PDN的电压稳定性，一方面可以使用更少的电容以降低空间。

2）在相同容量和电压下，顺络新结构钽电容可以做到比传统结构体积更小，高度更低，适合AI服务器/加速卡小型化、薄型化的需求。