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GPU供电芯片国产替代

国泰君安报告聚焦GPU供电芯片国产替代进程。DrMOS与多相控制器市场长期由MPS、英飞凌、ADI、STMicro等欧美大厂主导,国内企业正加速突破。杰华特已实现30A至90A DrMOS及6相、8相、12相等多相控制器的量产爬坡,在PC、服务器、AI、自动驾驶领域形成完整产品矩阵;晶丰明源多款DrMOS进入批量出货,16相多相控制器量产可适配多家GPU客户。BCD工艺为核心技术壁垒,国内厂商在BCD工艺上的持续突破将推动国产替代加速。

DrMOS核心壁垒在BCD工艺,各厂商自研技术构成护城河

DrMOS性能优势得益于BCD工艺。BCD工艺是1986年由ST首次推出的单晶片集成工艺技术,在同一芯片上制作双极管Bipolar、CMOS和DMOS器件,大大减小芯片面积。BCD工艺充分发挥了Bipolar驱动能力、CMOS高集成度和低功耗、DMOS高压大电流通流能力的优势,其中DMOS是提升功率和集成度的关键。DrMOS凭借BCD工艺中DMOS器件的特性,具有低导通电阻和开关损耗,能够在开关模式下工作,功耗极低。此外,BCD工艺减少了组件数量和内部互连长度,有助于DrMOS降低寄生电感,减少电磁干扰,提升稳定性。

BCD未形成统一工艺标准,各厂家将自研BCD工艺视为核心竞争力之一。不同应用场景对芯片电压要求差异很大(汽车电子几百伏高压 vs 消费电子几伏到几十伏低压),晶圆厂难以制定统一的BCD工艺。在性能侧重点上,电源管理芯片更注重低功耗和高效率,电机驱动芯片更关注大电流驱动能力和开关速度,不同性能侧重导致工艺要求不同。

意法半导体作为BCD技术发明者,在BCD工艺开发方面保持领先,有先进BCD、绝缘体上硅BCD和高压BCD等多种工艺平台。TI、ADI、安森美等也均有自己的BCD工艺技术。BCD工艺广泛运用于电源管理、显示驱动、汽车电子、工业控制等领域。
全球主要BCD工艺厂商与技术平台
厂商BCD技术特点主要应用领域
意法半导体BCD技术发明者,先进BCD/绝缘体上硅BCD/高压BCD汽车电子、工业控制、电源管理
TI自研BCD工艺电源管理、信号链
ADI自研BCD工艺高性能模拟、电源管理
安森美自研BCD工艺汽车电子、电源管理
MPS自研BCD工艺多相电源、服务器供电

杰华特:虚拟IDM模式,DrMOS+多相产品矩阵完整

杰华特为虚拟IDM模拟IC领先厂商,借鉴国际领先模拟芯片公司发展经验,在主要合作晶圆厂均开发了国际先进的自有BCD工艺平台用于芯片设计制造。公司将自研工艺技术的迭代升级作为核心竞争力之一,已切入通讯电子、汽车电子、计算、新能源等新兴应用领域。

杰华特已实现30A至90A DrMOS及6相、8相、12相等多相控制器的量产爬坡,在PC、服务器、AI、自动驾驶领域形成完整的DrMOS+多相产品矩阵。DrMOS产品具有高效率、高可靠性和低导通电阻等特点,能够满足高性能计算和数据中心等领域的严苛要求。多相控制器通过多相电源架构有效提升电源转换效率和系统稳定性。

随着AI服务器计算能力快速提升,对高性能DrMOS和多相控制器需求将持续增长。杰华特在BCD工艺上的持续迭代(已积累数次升级经验),将支撑产品性能不断提升,有望在高端供电芯片领域逐步实现国产替代。

晶丰明源:LED驱动为基本盘,DC/DC打开新成长曲线

晶丰明源是国内领先的电源管理芯片设计企业,业务分为电源管理芯片和控制驱动芯片两大类,具体包括LED照明电源管理芯片、电机驱动与控制芯片、AC/DC电源管理芯片和DC/DC电源管理芯片四大产品线。在LED照明驱动领域具备深厚技术积累和市场基础,该业务已成为公司稳健发展的基本盘。

DC/DC产品聚焦于GPU/CPU大电流供电需求。公司自研低压工艺成熟度提升,已助力多款DrMOS产品进入批量出货环节;推出高功率密度电源模块产品并同步量产;16相多相控制器量产,可适配国内外多家GPU客户产品。公司总体DC/DC电源管理芯片研发推广进度符合预期,为公司未来长期增长奠定基础。

AC/DC产品受益于手机快充及大小家电内置电源需求持续增长,经过三年布局已进入快速放量阶段。DC/DC板块具备高技术壁垒与高附加值特点,有望接棒LED照明成为公司未来增长核心驱动力。

国产替代空间与催化剂

DrMOS和多相为大电流产品,产品可靠性与验证周期长,确认供应商后不会轻易更换,市场集中度高。目前国内一供均为海外大厂,国产替代需求迫切。随着国内厂商在BCD工艺上持续突破、产品性能验证通过,国产替代有望加速。

催化剂方面,重点关注:1)杰华特/晶丰明源DrMOS+多相进入国内GPU/服务器大客户批量供应;2)国内AI芯片(昇腾、寒武纪等)出货量提升带动国产供电芯片配套需求;3)BCD工艺迭代升级缩小与海外大厂性能差距。国产厂商有望在大电流供电芯片领域逐步扩大市场份额。
点击阅读报告原文: 电子元器件行业:GPU供电趋势多相DrMOS价值量倍增-250330(27页)
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