20260527-国投证券-_行业_垂直供电_VPD_AI算力爆发下的供电革命与产业链机遇_5页_566kb

垂直供电（VPD）技术总结

核心内容

垂直供电（Vertical Power Delivery, VPD）是一种为应对AI芯片高功耗需求而发展出的新型电源架构，旨在通过将电压调节模块（VRM）置于处理器正下方，实现电力垂直输送，从而解决传统横向供电（LPD）模式的三大瓶颈：功率损耗、瞬态响应恶化和PCB空间不足。

主要观点

• 技术革新：VPD通过缩短供电路径，显著降低PDN阻抗，提高供电效率，同时优化芯片正面空间布局。
• 应用驱动：AI芯片功耗持续增长，促使传统LPD模式无法满足需求，VPD成为未来AI算力设备的供电方案。
• 产业链变革：VPD技术的推广将带动电源模块、PCB、电感等配套环节的技术升级和价值提升。
• 商业化加速：2026-2027年将是VPD从导入期迈向规模化应用的关键时期，英伟达、谷歌等头部厂商已开始布局。

关键信息

技术原理与优势

技术演进路线

• 第一阶段：横向供电（LPD），PDN总电阻约90-140μΩ。
• 第二阶段：背面垂直供电（BVM），PDN总电阻降至10-15μΩ，比LPD低89%。
• 第三阶段：基板集成电压调节器（SIVR/IVR），PDN总电阻进一步降至7-10μΩ，比LPD低93%。

工程挑战

• 散热压力：供电模块与处理器在XY平面上重叠，导致热源集中，散热难度加大。
• 高度限制：VPD模块通常需控制在2mm以内，对设计提出更高要求。
• 工艺复杂性：需结合先进封装、超薄磁性材料和热界面技术，实现高功率密度下的稳定供电。

下游应用

• 新一代AI加速器：VPD主要用于为GPU、TPU、ASIC等高性能AI芯片供电。
• 代表厂商：
  • NVIDIA：2026-2027年发布的Rubin/Rubin Ultra架构将全面采用VPD。
  • Google：在其TPU供电方案中较早应用VPD理念，采用FPA分比式电源架构。

产业链主要玩家

市场化节奏

• 当前状态：技术趋于成熟，部分产品如NVIDIA B200已采用VPD理念，产业链布局加速。
• 市场观点：关于VPD在NVIDIA产品线上的落地时间，存在分歧，但普遍认为Rubin Ultra将是规模化应用节点。
• 趋势展望：2026-2027年为VPD技术爆发期，预计带来百亿级收入和十亿级利润增量，推动相关厂商估值提升。

风险提示

• 本内容基于公开资料整理，仅作研究参考，不构成投资建议。
• 若涉及数据或表述偏差，请以公司公告为准。
• 市场有风险，投资需谨慎。