elexcon 2025 第九届中国系统级封装大会:环旭电子分享电源模块与微型化 提升AI服务器效率的解决方案

发布者:环旭电子
时间:2025-09-15
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elexcon 2025 第九届中国系统级封装大会:环旭电子分享电源模块与微型化 提升AI服务器效率的解决方案

P Conference China 2025

环旭电子分享电源模块与微型化 

提升AI服务器效率的解决方案


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2025 年 月 2日,elexcon 2025 第九届中国系统级封装大会在深圳会展中心(福田)举办,吸引了众多行业专家学者与业界伙伴齐聚一堂,共同探讨最新技术趋势,交流前沿研究成果与创新理念。在“宏观趋势与生态共建”论坛上,环旭电子微小化创新研发中心 (Miniaturization Competence Center) AVP 沈里正博士围绕“电源模块与微型化 提升 AI 服务器效率的解决方案”,为与会者带来深刻洞察与前沿观点。
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电源模块与微型化

提升AI服务器效率的解决方案



沈博士演讲伊始提到日月光集团提供从封装到系统的完整解决方案。覆盖了前端先进封装、键合准、物流、模组、测试等。我们的“一站式”服务能够为整个产业提供最完整、最快速的解决方案,这也是集团一直努力的方向。

谈到AI服务器,沈博士指出大家首先关注的无疑是算力:GPU如何高效连接,HBM如何实现8颗、16颗的堆叠,以及传输性能。除了算力和存储,运力、电力同样重要。此次演讲的重点就是如何为AI服务器提供高效、高功率的电源管理。

以NVIDIA为例,A100约250瓦(PCIe版本),SXM版本约400瓦;H100跃升至700瓦,提升75%;B200约1.2千瓦,提升71%;B300预计在1000~1400瓦范围。AMD从MI200的560瓦,升级到MI300的750瓦,再到下一代约1.1千瓦,单次提升接近50%。Intel同样从600瓦跳到900瓦。三大厂商的芯片升级幅度往往达到50%-70%,远非传统的10%-20%。如今单芯片功耗已超过1500瓦。


去年的消息显示,Tesla Grok的首个数据中心建置已达到100兆瓦,可供2.5~3万个家庭用电;三个月后第二个建设扩展至约250兆瓦,规模增长近三倍。在如此庞大的耗电量下,哪怕节省1%的能耗,也意味着约兆瓦级的节能,相当于数千户家庭的用电量。因此,提升电源效率对于AI服务器至关重要。



目前的电源路从发电厂出来,一路从传输电路到机柜再到运算元。一般由48伏输入,再降至12伏、6伏,最终到核心的1伏或0.8伏。每一级都存在能量损耗。内部电源端的挑战是如何从点负载(point load)处提升效率、降低损耗。即便1%的效率提升,放大到整个数据中心,也会产生显著影响。在系统板上,提升效率的方法主要有三点:选用低损耗元件、使用低DCR的线路(track);调整开关频率(switch frequency)。经过优化,效率可能仅提升约2%,应对AI服务器高功耗需求,需要更进一步的改进方法。

真正的突破来自结构创新:通过模组化和微型化缩短电力路径。将driver、电感和电容堆叠在一起,从并排放置变为垂直堆叠,路径变短,损耗自然降低。当前每个电源模块(power block)需要提供100安培以上电流,未来在小块空间内将需要提供200安培。最新技术趋势是将power block放置在芯片下方直接供电,进一步缩短路径。从传统的电压调节模块(VRM)向集成电压调节器(IVR)演进。目前市场已有成熟产品,尺寸多为9×10×8或9×10×5毫米。各公司都在竞相开发AI电源解决方案,通过堆叠PMIC、电感和电容来提升效率。

基于基本的物理原理(发热与电流平方成正比),行业正在考虑借鉴高压输电思路。Intel等公司正在探索将机柜供电电压从48伏直接提高到800伏。高压供电有三大优势:减少传输损耗、降低铜线重量(48伏传输需450磅铜,高压所需大大减少)、降低散热成本。当然,800伏也带来安全隐患,需要隔离设计避免触电风险。


行业正在经历范式转移:系统正在封装化,封装正在系统化。Foundry、OSAT和系统整合商之间的界限变得模糊。这种变革要求整个行业思考:谁能做端到端优化?包括技术、元件、载板、组装尺寸、物流、尺寸、高度测试等全方位考量。