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過去的2025年是行業公認的“AI智能體元年”，AI技術實現了從探索驗證到規模化落地的關鍵跨越。應用滲透率在廣度與深度上同步激增，AI PC與AI游戲本引爆消費電子市場，企業端超大規模數據中心加速部署，AI訓練與推理任務呈指數級增長，全方位推動算力需求迎來爆發式擴容。

作為技術變革的核心載體，算力芯片正經歷著跨越式升級：GPU 單卡功率從過往的 300W 飆升至700W，部分高性能AI芯片甚至突破1000W，并可能在2026年底達到2000W；從傳統x86服務器到AI服務器，整機功率需求提升高達6-8倍。

這場功率大爆發的底層邏輯，源于大模型Scaling Law（規模法則）的持續兌現——模型參數翻倍、訓練數據擴容，均需數倍算力支撐，直接拉動 AI 服務器部署量激增，也倒逼AI算力硬件功耗大幅攀升。而SPS(Smart Power Stage，智能功率級)作為CPU、GPU完成“最后一公里” 供電的核心器件，正成為決定算力能否穩定輸出的關鍵所在。

SPS為何成為 AI 算力的“心臟瓣膜”？

要探討SPS的核心價值，需從其技術前身——DrMOS的起源與發展軌跡說起。

早在2001年，國際整流器公司IR（后被英飛凌收購）等頭部電源管理芯片廠商率先提出創新構想，將驅動器和 MOSFET 整合封裝，推出了iPOWIR集成模塊，為DrMOS技術的誕生奠定基礎。

2004年11月，Intel正式發布DrMOS 1.0規范，旨在通過標準化封裝打破廠商技術壁壘。該規范采用“驅動+高側MOS+低側MOS”的三合一集成設計，大幅提升功率密度，降低線路損耗，精準解決奔騰4處理器功耗激增帶來的供電難題。瑞薩、飛利浦（現NXP）等生態廠商迅速響應，于2005年陸續推出首批DrMOS產品。

2007 年，華碩等一線主板廠商開始在高端產品中試水集成供電設計，搭載DrMOS的主板陸續面市。彼時，數據中心建設步入規模化初期，服務器單機功率穩步增長，供電器件的小型化、高效率需求日益凸顯。

相較于傳統分立方案，DrMOS在效率、功率密度、可靠性等維度的全方位優勢，完美契合數據中心低能耗、小體積、24 小時不間斷高負載運行的核心需求。通過 “驅動電路 + 上下管 MOSFET” 的一體化設計，DrMOS大幅縮減占板面積，轉換效率較傳統分立方案提升 3-5 個百分點，一舉解決供電集成化、高效率的行業痛點，迅速成為中高端PC主板以及服務器的優選供電器件，技術路線也開始朝著標準化、模塊化方向加速演進。

2009年，MPS發布業界首款單晶集成DrMOS。依托其特有的 BCD 工藝，MPS 實現了同一顆硅片上同時制造高頻驅動和低電阻功率管。同時單晶架構消除芯片間的金線橋接，極大降低寄生電感，使開關頻率突破 1MHz，有助縮小電感體積，更適合消費電子例如PC主板、高端顯卡、筆記本等應用。

2013年，電源領域迎來一場“智能覺醒”。面對服務器CPU持續攀升的電流需求，以及數據中心“軟件定義”的浪潮，傳統DrMOS的局限逐漸顯現——它雖具備強勁的供電能力，卻如同“感官封閉”的執行者，無法精確感知自身負荷與溫度，更無法與系統實現智能“對話”。

正是在這一背景下，仙童半導體（2016年被安森美收購）與IR（2015年被英飛凌收購）于2013年相繼推出SPS（Smart Power Stage，智能功率級）——即帶有智能反饋功能的DrMOS。SPS在DrMOS的基礎架構上，集成高精度電流與溫度傳感器，植入智能反饋電路，賦予電源器件以“感官”與“神經”。

作為DrMOS的智慧進化體，SPS標志著電源器件從被動執行的“肌肉”，升級為主動感知、可被管理的“智能器官”，讓每一相供電都具備自主“洞察力”與“溝通力”。自此，電源不僅能更精準、更快速地響應算力芯片的瞬時需求，更能將自身狀態數據實時上報，通過控制器實現遠程監控、能效優化與故障預警。

2015 年后，AI 技術進入快速發展期，深度學習任務推動服務器算力需求呈幾何級增長，服務器功率密度持續提升。面向高端服務器場景的 SPS 技術，聚焦于高耐壓能力（高可靠性）、大電流（高功率密度）、高效率三大核心方向迭代升級。海外大廠廣泛布局多晶架構設計，將SPS產品耐壓提升至 25V 以上，電流能力突破至90A，同時通過與英特爾、AMD、英偉達等CPU、GPU 廠商深度合作，構建“算力芯片+SPS”的供應鏈生態綁定，牢牢占據高端市場的壟斷地位。

2022年，隨著AI大模型能力的加速釋放，AI 服務器市場迎來爆發式增長，算力需求的指數級攀升推動SPS技術競爭進入白熱化階段。此時，AI 服務器的供電鏈路已形成標準化架構：PSU→IBC（中間總線轉換器，負責將電壓從48V/54V降至12V）→VRM（電壓調節模塊，負責將電壓從 12V 轉換為芯片低壓），其中 VRM環節需依賴SPS實現精準降壓。

SPS是AI服務器供電鏈路的核心器件，也是最終功率轉換的執行者，其核心價值在于將供電指令轉化為穩定能量的“最后一道防線”，保障算力輸出零中斷。在多相控制器的統一調配下，SPS高效精準地完成每一相從中間總線電壓到核心電壓的功率轉換與輸出。由于算力芯片對電壓波動極度敏感，SPS性能的毫厘之差——無論是瞬態響應速度、功率密度還是轉換效率，都將直接影響GPU/CPU等核心芯片的供電穩定性。

若將AI服務器供電系統比作一支交響樂團，多相控制器就是指揮家，而SPS就是每一位弦樂手。控制器負責把握全局節奏與指令（電壓/電流設定），但最終每個音符能否精準、穩定、同時奏響（實現毫伏級精度的功率輸出），完全依賴每一位“樂手”的超凡技藝（瞬態響應、轉換效率）與絕對服從，任何細微失誤都足以破壞整體的和諧。因此，SPS作為最前端的“執行者”，其性能直接決定算力這首宏大樂章，是完美演繹還是中途“走音”。在多相供電系統中，SPS配合控制器實現毫伏級精度的功率輸出，為千兆級算力保駕護航，共同守護“失之毫厘，差之千里”的嚴苛電氣準則。

四年磨一劍：從需求爆發到國產破局的前夜

IDC 數據顯示，2025 年上半年中國 AI 服務器市場規模已達 160 億美元，同比 2024 年上半年增長超一倍。伴隨算力需求的持續攀升，AI 服務器功率需求較傳統 x86 服務器實現 6-8 倍跨越式增長，GPU 單卡功率突破 1000W。這不僅要求SPS具備更強的電流承載能力，以應對低壓大電流場景，更對電壓穩定性、波動控制提出極致要求，同時對器件的耐壓性、轉換效率及長期可靠性形成剛性需求，成為驅動高端SPS市場擴容的核心動力。

SPS作為AI服務器、高端計算設備的核心供電器件，直接關系到算力基礎設施的自主可控，自然成為半導體領域的“兵家必爭之地”。然而該市場長期被海外大廠主導，英飛凌、MPS、安森美、瑞薩、AOS、TI等廠商瓜分絕大部分市場份額。其主流產品耐壓覆蓋 25-30V，轉換效率穩定在 95% 以上，且通過提前適配新一代 CPU/GPU，構建起嚴苛的供應鏈導入與CPU廠商認證壁壘，大幅提升國產方案的市場準入難度。在此背景下，SPS國產化替代需求愈發迫切：一方面，服務器廠商出于供應鏈安全考量，亟需擺脫對海外器件的依賴；另一方面，信創產業的深入推進，為國產器件提供了廣闊的市場空間。

在供應鏈國產化的浪潮驅動下，茂睿芯、杰華特、晶豐明源、芯朋微、矽力杰等一批“國產新勢力”相繼入局 SPS 市場，陸續推出相關產品。但多數廠商仍采用單晶架構路線，在實際應用中暴露出多項短板：產品耐壓普遍僅為18-20V，難以滿足高端AI服務器25-30V的電壓需求；轉換效率較海外多晶架構產品低約3個百分點，能耗優勢不足；迭代周期長、設計靈活性低，難以適配快速演進的高端應用場景；更關鍵的是，產品可靠性與工藝自主性面臨挑戰——MOS工藝依賴外部標準制程，核心參數無法自主調控，整體自主可控程度較低。

在此背景下，我們注意到茂睿芯獨辟蹊徑，選擇了多晶架構技術路線，并堅持構建全國產化供應鏈，其量產產品已實現國內領先的95.4%峰值轉換效率。為此，電子發燒友近期與茂睿芯展開深度對話，探尋國產SPS發展的艱難歷程，以及其堅持自主研發背后的戰略考量與故事。

目前，茂睿芯已公開三款SPS型號：MK6850、MK6840、MK6841。其中，MK6850 是茂睿芯于 2024 年 12 月推出的首款SPS產品。該產品采用先進多晶圓封裝技術，將兩顆超低導通電阻SGT MOSFET 與高性能驅動芯片集成一體，搭配業界標準 5mm X 6mm QFN 封裝，在極致壓縮占板面積的同時，實現功率密度的跨越式提升。MK6850 可廣泛應用于高性能服務器、存儲服務器、數據通訊、AI 訓練和推理加速卡、顯卡、高端臺式機和筆記本等終端場景，為其提供了可靠的國產電源解決方案。可以說，MK6850的發布，是國產SPS在中高端電源領域打破海外技術壟斷的“破局之作”。

隨著2025年“AI 智能體元年”的到來，AI算力需求呈現爆發式增長，AI 服務器、高性能計算場景對電源芯片的空間適配性與散熱效率提出了更嚴苛的要求。2025年12月，茂睿芯乘勢推出 4mm X 6mm 封裝的 MK6840，以及采用雙面散熱與通流設計的MK6841。兩款產品進一步優化了兩顆SGT MOSFET的導通電阻（Rdson），以追求更高轉換效率；同時改進驅動芯片設計，極大提升電流上報精度，可以說是專為AI 服務器及高性能計算量身打造。

追溯茂睿芯SPS的研發歷程，亦是一部國產半導體企業追求高端自主設計的奮斗史。時間回調至2020年，彼時全球服務器市場規模已達每年1100萬臺左右，AI大模型應用不再局限于實驗室，在AI醫療診斷、數字教育、智能制造、智能算法等B端場景的落地滲透持續深化，“AI工廠”的概念應運而生，一個由算力驅動的全新產業生態，正在快速成型。

2020年，也是SPS海內外供需矛盾的顯性暴發點：一方面，AI服務器市場增速加快，功率飆升，對SPS的高功率密度、高耐壓、高可靠性要求愈發嚴苛；另一方面，MPS、英飛凌、安森美、瑞薩、AOS等海外大廠憑借成熟可靠的高性能產品，與CPU、主板、服務器等上下游廠商構建起高認證壁壘，市場準入門檻居高不下。國產SPS發展嚴重滯后，尤其2020年下半年的全球供應鏈“缺芯潮”，如同凜冬寒風，將“自主可控”的緊迫性傳遞給了每一家本土服務器大廠——能否找到優質的國產替代方案，已不再是一個戰略備選，而是一場關乎生存與安全的必答題！

正是在AI浪潮初起、服務器市場爆發的前夜，茂睿芯不僅看到了AI技術催生的廣闊藍海，更敏銳洞察到海面下涌動的國產供應鏈自主需求，以及高端核心部件領域的國產空白。彼時，茂睿芯成立僅三年，卻依托對服務器供電場景的深刻理解，以及在高性能模擬及混合信號集成電路設計、MOS開發領域的深厚技術積累，毅然啟動SPS產品研發。同年，茂睿芯還遭遇國際一線大廠的強力打壓，一度深陷發展困境。但企業頂住“研發投入大、回報周期長”的壓力，放棄了技術門檻相對低的單晶路線，聚焦技術難度更高、但長期性能與可靠性更優的多晶架構，精準匹配服務器核心應用需求。

從2020年開始投入研發，到2024年12月首款SPS產品面市，茂睿芯四年磨一劍，靜默耕耘終迎破曉。MK6850在保障高可靠性的同時，實現90A峰值電流承載能力，成為國內效率和功率密度最高的SPS產品，效率指標追平海外廠商同類產品。而這把“利劍”出鞘后仍在持續淬煉——2025年推出的MK6840與MK6841，進一步夯實產品競爭力，一個圍繞高端應用、持續進化的產品矩陣正清晰成型。

多晶架構 + 自主設計 + 工藝可控，鑄就國產性能標桿

茂睿芯SPS產品的核心競爭力，源于全鏈條的技術創新與自主可控。其以多晶架構為核心，在設計、工藝、封裝等關鍵環節實現全方位突破，構建起難以復制的技術護城河。

茂睿芯堅定布局的多晶架構技術路線，不僅在耐壓性、長期可靠性上更適配服務器場景，更具備顯著的定制化優勢與快速迭代能力。通過多晶架構設計，茂睿芯 SPS的耐壓能力提升至 25V-30V區間，可完美應對 AI 服務器運行過程中的電壓波動，從根本上解決了單晶架構產品耐壓不足的行業痛點。同時，多晶架構的靈活性使其能夠根據客戶的供電拓撲需求快速調整，遠比單晶架構的固定設計更能適配高端場景的個性化需求。

除架構路線的先進性外，茂睿芯還實現了驅動芯片、上管MOS、下管MOS的全自主設計。尤其在驅動芯片研發上形成獨特優勢，可根據客戶需求提供定制化服務，如SGT MOSFET耐壓調試、可靠性試驗等。這種定制化能力，讓茂睿芯產品能夠深度契合國內服務器廠商的實際應用場景，打破海外方案的標準化桎梏。

在MOS工藝上，茂睿芯采用垂直SGT MOS工藝，相較于海外單晶技術廠商普遍使用的傳統平面MOS，導通電阻降低 20%。這一關鍵突破直接推動轉換效率實現質的飛躍——茂睿芯新品MK6841的轉換效率，較海外高端款高出1個百分點以上，徹底扭轉了國產SPS“效率低人一等” 的局面。同時，依托全國產供應鏈體系，茂睿芯深度參與制造環節，實現工藝自主可控，確保產品質量穩定性與供應鏈安全性，真正做到核心技術“自主可控”。

針對 AI 服務器高功率密度帶來的散熱壓力，茂睿芯團隊在封裝工藝上投入大量研發資源。經過封裝、MOS、驅動等多輪工藝迭代，將雙面散熱設計做到極致，產品頂部熱阻低至 2℃/W，配合頂部冷板散熱方案，散熱效率實現跨越式提升。這使得產品能夠在高負載工況下保持穩定運行，有效解決AI服務器供電環節的散熱痛點。

實測數據顯示，在12V轉0.9V、4相800kHz運行工況下，茂睿芯SPS產品與海外大廠同類產品的效率曲線對比中，在全負載區間均展現出強勁競爭力，部分工況下實現效率反超，用硬核數據印證了國產器件的性能實力。

12V轉0.9V 4相800kHz運行效率（含150nH電感損耗）

憑借核心技術優勢，茂睿芯已構建起覆蓋多場景的SPS產品矩陣，多款產品實現市場突破并成功導入頭部客戶。未來茂睿芯還將同步推出DrMOS產品，覆蓋消費電子、中低端服務器、工業控制等場景，滿足不同客戶的多維度需求，實現全場景產品能力覆蓋。

寫在最后

回首茂睿芯在服務器級SPS領域的突圍之路，背后是難能可貴的戰略定力與技術堅守。在研發投入大、回報周期長的行業背景下，茂睿芯頂住壓力，蟄伏四年深耕服務器級SPS；在技術路線選擇上，不隨波逐流與單晶路線內卷，堅定深耕多晶架構；在研發過程中，始終堅守技術自主可控底線，實現驅動、MOS、封裝全鏈條自研，將產品可靠性置于首位。

這恰是茂睿芯（Meraki）品牌名的內核 —— 在希臘語中，“Meraki” 寓意 “用工匠精神深耕技術，帶著靈魂投入所做的事里”。

茂睿芯在SPS領域的破局，從來不是單一產品的勝利，更是國產芯片高端突圍的生動縮影。隨著 AI 服務器市場持續擴容，國產SPS正迎來更廣闊的應用空間，從數據中心到智能算力集群，都將成為其落地的舞臺。更重要的是，茂睿芯探索出的發展路徑，為更多國產電源芯片企業提供了可借鑒的范本：唯有扎根技術、錨定市場真實需求，國產芯片才能在被海外壟斷的高端領域，真正站穩腳跟。

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