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MPS新一代超高功率密度AI电源方案

来源：Monolithic Power Systems(MPS)

发布时间：2025-11-27

随着 AI 处理器功率需求飙升，传统横向供电模式因 PDN 功耗与瞬态性能瓶颈渐显乏力。

MPS 新一代超高功率密度 AI 电源方案应运而生

MPC24380 以 Z 轴供电架构为核心，四路 260A 高输出电流、2A/mm² 超高功率密度，破解能源与散热困局；
MPC22158 以超小体积实现两路 130A 输出，高效率、高集成度适配多元 AI 芯片供电需求。

AI 算力爆发

传统供电架构的时代困境

生成式 AI 推动下，大语言模型及多模态应用使算力需求激增，呈指数级增长。据华为数据预测，2030 年全球通用算力需求达 3.3ZFLOPS，AI 算力达 105ZFLOPS，分别为 2020 年的10 倍和 500 倍。荷兰机构预测 2027 年全球 AI 行业年耗电量或破 134 太瓦时。

而传统横向供电模式早已力不从心：

能源浪费严重：平面布局导致 15%-20% 的能量损耗，一台 8 块 GPU 的服务器，每年仅 PDN 损耗就增加数万美元电费；
瞬态响应不足：电源模块与处理器距离过远，无法满足微秒级瞬态电流需求，易引发电压跌落，影响运算稳定性；
散热濒临极限：功率器件与处理器分散布局，而未来单颗高性能 AI 芯片热设计功耗将突破 1000W，传统风冷完全无法承载。

Z 轴供电革命

MPS 重构电源架构

传统数据中心的横向供电系统，稳压器放置在电路板顶部、处理器周围，随着电流需求增长，供电距离成为损耗核心诱因。

MPS 以 Z 轴供电™（ZPD™）架构开启电源设计新纪元——打破平面限制，垂直堆叠实现电源模块与处理器的近距离耦合，将 PDN 路径缩短至毫米级！

创新点一目了然

稳压器移至 PCB 底部、处理器正下方，PDN 损耗直接降低超 10 倍；
垂直布局大幅压缩空间，为高功率密度奠定基础；
配合液冷系统，彻底解决散热难题。

顺应时代，MPS 重磅发布超高功率密度电源模块MPC24380、MPC22158，适用于 AI 服务器、超算、OAM 卡、AI GPU、TPU、DPU等大电流应用，客户可以根据不同的规格需求来灵活选用，实现 “精准匹配、高效供电”。

MPC24380

新结构、高输出电流、高功率密度电源模块

核心参数：四相、非隔离式、高效率、降压 Intelli-Module™，单模块输出电流(IOUTx)高达 260A（每相 65A），功率密度达 2A/mm²；
散热黑科技：DrMOS 顶置设计，功率器件堆叠于模块顶部，搭配微通道液冷板，热阻（ThetaJT）低至 0.5K/W，较传统方案降低 70%；
高集成度：集成驱动 MOSFET (DrMOS)、电感、输出电容，采用 Quiet Switcher™技术（QST™），效率高且占用空间小（LGA-54 封装：9mmx10mmx4.8mm）；
智能功能：支持 Accu-Sense™电流采样、温度采样，可与三态脉宽调制 (PWM) 信号控制器配合，简化系统设计。

MPC22158

高效率、小体积电源模块

核心参数：双相 Intelli-Module™，输出电流(IOUT)高达 130A（每相 65A），宽输入电压(VIN)范围适配多元场景；
极致小巧：LGA-45 封装仅 8mmx8mmx3.8mm，超小体积节省 PCB 空间；
灵活应用：提供两路独立输出，可单独使用或并联扩展，适配 AI 服务器、OAM 卡等多种设备；
高集成度：集成驱动 MOSFET (DrMOS) 与电感，支持 Accu-SenseTM 电流采样、温度采样，简化系统集成。

MPS 电源方案

助力每一个人工智能（AI）硬件

MPS 新一代 AI 电源方案的核心优势，远不止技术创新：

架构领先：先进堆叠技术压缩模块体积，多模块协同输出大电流，显著提升机柜功率密度与数据中心算力；
散热突破：DrMOS 顶置设计完美适配液冷系统，兼容多元液冷技术，满足超算等高要求场景的散热需求；
品质可靠：从设计仿真到量产老化测试，全流程严格把控，保障低失效率，适配 24/7 不间断运行；
服务升级：提供智能设计工具与一对一技术支持，多源采购渠道确保稳定交付；
绿色低碳：通过降低功耗、提升效率，助力数据中心减碳环保，践行可持续发展理念。

驱动全产业链革新

MPS 让 AI 算力无界

MPS方案在数据中心、边缘计算、自动驾驶、工业自动化等场景成功应用，有效帮助提升算力、降低能耗。

未来，MPS 将继续融合散热技术突破与 AI 算法优化，推动 AI 电源向智能能源管理系统升级，打破物理极限，为 AI 硬件发展扫清电源瓶颈，让算力狂飙之路畅通无阻！

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