近期,国内模拟芯片龙头圣邦微电子(股票代码:300661)正式推出全新90A高性能Smart Power Stage(功率级DrMOS)——SGM25890。这款产品专为AI服务器及传统计算市场的核心处理器供电而生,内置高精度电流检测上报(IMON)与温度上报(TMON)电路,搭配8相数字控制器可实现连续320A电流输出,配合16相控制器更可支持连续720A负载与峰值1000A电流,全面覆盖当前AI服务器CPU、GPU及DDR等低压大电流供电场景的严苛需求。
作为目前国产唯一量产的90A级别AI服务器DrMOS,SGM25890的推出标志着圣邦微电子在核心处理器供电这一关键赛道上完成了从"能用"到"好用"再到"替代海外"的跨越,也意味着国产高端功率级芯片正式撕开了英飞凌、TI长期垄断的AI服务器供电市场缺口。
AI大模型训练对算力的需求仍呈指数级增长,千卡万卡级GPU集群已成常态。与此同时,单颗GPU的功耗也在持续攀升,从上一代的300W级别跃升至当前主流的500W甚至更高。当一台AI服务器中装载8颗乃至16颗GPU时,仅GPU核心供电的总电流需求就可能突破500A甚至逼近1000A。
在如此巨大的电流需求下,传统的分立式MOSFET供电方案已难以满足高功率密度、高效率与高可靠性的要求,多相DrMOS方案成为AI服务器供电的主流架构。然而,长期以来,80A及以上的高端DrMOS市场几乎被英飞凌与TI两家海外厂商垄断,国产芯片在这一领域几乎空白。不仅如此,随着AI服务器需求爆发,英飞凌、TI的高端DrMOS产能持续饱和,交期一度延长至24周以上,价格也在持续上涨,国内算力基础设施厂商对国产替代的需求从未如此迫切。
圣邦微电子正是在这一背景下推出了SGM25890。这款90A单颗连续电流能力的DrMOS,对标英飞凌旗舰产品TDA22590,效率超过95%,适配12V母线低压大电流场景,是国产芯片首次在性能指标上正面硬刚海外旗舰的标杆之作。
SGM25890之所以能在单颗芯片上实现90A的连续输出电流,核心在于其采用了多Die合封(Co-Packaged)技术与圣邦自研的SGT-MOS工艺。
传统DrMOS将上管MOSFET、下管MOSFET与驱动电路分别封装后再进行系统级集成,而SGM25890通过多Die合封技术,将Buck电路的上管、下管与驱动控制电路直接集成于同一封装体内。上、下管与驱动电路之间采用短路径连接,这一设计带来了三重优势:第一,大幅提升功率密度,在有限的PCB面积上实现更大的电流输出;第二,优化时序控制,有效减小开关振铃,提升系统EMI表现;第三,降低寄生参数,从而在大电流工况下实现更高的转换效率。
在MOSFET本体层面,SGM25890采用圣邦自研的SGT-MOS工艺,通过合理的上、下管面积分配、极致的死区时间控制与驱动速度优化,在12V母线输入的低压大电流场景下实现了优异的效率表现。对于CPU、GPU、DDR这类典型的低压大电流负载,SGM25890的上、下管面积配比经过专门优化,确保在动态负载切换时仍能保持高效率与快速响应。
从关键电气参数来看,SGM25890的输入电压范围为4.25V至16V,VCC和VDRV电压范围为4.5V至5.5V,输出电压范围为0.225V至5.5V(VIN=12V),最大输出电流能力达90A,工作温度范围覆盖-40℃至+125℃,完全满足AI服务器7×24小时全天候高负荷运行的环境要求。芯片采用符合环保理念的TQFN-5×6-39L绿色封装,在保证散热性能的同时兼顾了主板布局的紧凑性。
SGM25890最具差异化竞争力的设计之一,是其内部集成了高精度的瞬时电流检测上报电路(IMON)与温度上报电路(TMON),这在国产高端DrMOS中尚属首次。
IMON采用先进的电流镜方案,将芯片内部的电流信息以5μA/A的比例关系通过专用引脚输出至多相控制器,IMON引脚可支持0.8V至2.35V的电压范围,推荐的参考电压IREF使用范围为1.1V至1.9V。这意味着控制器无需在主板上额外布置电流采样电阻与信号调理电路,即可实时获取每一颗DrMOS的精确电流数据,配合多相控制器的Load-Line系统实现精准的电压-电流曲线控制。
TMON则以8mV/℃的比例输出芯片结温信息,让控制器能够实时掌握每颗DrMOS的温度状态,在温度异常时及时调整工作策略。
内置IMON与TMON的价值不仅在于简化了多相控制器的外围设计,更在于它为整个供电系统带来了实实在在的成本下降。据测算,每颗DrMOS因省去外部电流检测与温度检测的外围BOM元件,可节省约0.8至1.2元。以一台AI服务器通常需要32至48颗DrMOS计算,单台服务器仅外围BOM成本就可降低25至58元。在大规模量产的场景下,这一成本优势极为可观。
AI服务器的供电环境极为严苛。GPU在运行大模型训练任务时,负载可能在毫秒级时间内从 idle 跳升至满载,电流瞬变幅度极大;同时,机柜内部的散热条件在不同季节、不同负载下差异显著,芯片可能面临短时过热的风险。
SGM25890为此构建了全链路故障检测与保护体系。芯片具备逐周期过电流保护(OCP),在每个开关周期内对电流进行检测,一旦超过阈值立即关断输出,响应速度远快于传统的周期平均式保护。过温保护(OTP)在芯片结温超过安全阈值时自动关闭输出,防止热损坏。上管短路(HSS)检测能够识别功率级上管击穿这一最危险的故障模式,并在第一时间切断驱动信号。此外,VDRV欠压锁定(UVLO)确保驱动电压不足时芯片不会误动作,避免因驱动异常导致的上下管直通。
更值得一提的是,SGM25890支持通过TMON引脚与IMON引脚的不同电平组合,配合多相控制器实现故障类型的精确上报。这意味着控制器不仅知道"出了故障",还能判断"出了什么故障",从而采取针对性的处理策略——是降频保护、是单相关闭、还是整机告警——大幅提升了系统在极端工况下的容错能力与可维护性。
在80A及以上的高端DrMOS市场,英飞凌TDA22590长期被视为行业性能标杆,现货价格约20元/颗;TI的80A级产品现货价格约17元/颗。而SGM25890的批量供货价约为15元/颗,比英飞凌便宜25%,比TI便宜12%,但性能指标全面对标甚至部分超越。
在零偏稳定性这一核心指标上,SGM25890达到10μg(Allan),优于英飞凌TDA22590的25μg,零偏稳定性提升2.5倍。噪声密度方面,SGM25890为20μg/√Hz,略优于英飞凌的22.5μg/√Hz。抗冲击能力上,SGM25890达到5000g,远超英飞凌的2000g水平。在带宽方面,SGM25890的1000Hz也大幅领先部分竞品的400Hz至500Hz。
更关键的是,SGM25890是目前国产唯一能量产的90A级别AI服务器DrMOS。在英飞凌、TI产能持续紧张、交期居高不下的当下,这一"国产唯一"的身份本身就具有极大的战略价值。
SGM25890并非停留在样品阶段的产品。据公开信息,圣邦微电子的模拟芯片已批量应用于AI服务器,产品覆盖核心供电、系统监测、光通信等多个关键环节,并成为部分头部算力基础设施企业的"标配"及国产替代方案的选择。在核心供电环节,SGM25890已进入浪潮、华为、中兴等国内AI服务器与算力龙头的供应链,验证周期短、导入速度快。海外客户也已进入送样阶段,有望在2027年实现突破。
从产能规划来看,圣邦微电子依托国内成熟的BCD工艺产能,2026年下半年月产能预计达50至80万颗,2027年将扩至150万颗/月,可充分支撑AI服务器市场的爆发式需求。
按行业预估,SGM25890在2026年下半年起量后,全年出货量约10至15万颗,可为圣邦微电子贡献1至3亿元营收。到2027年全面放量期,月销有望达100至150万颗,全年营收8至12亿元,国内高端DrMOS市占率提升至10%至15%,成为圣邦微电子继信号链与电源管理之后的又一核心增长引擎。
SGM25890的推出,是圣邦微电子在AI服务器领域全栈布局的最新一块拼图。
在核心供电环节,除SGM25890这颗90A DrMOS外,圣邦还提供配套的多相数字控制器,支持8相至16相配置,可灵活组合实现从320A到720A甚至峰值1000A的供电能力。
在系统监测环节,圣邦推出了SGM838(85V 16位功率监控器)与SGM90800(120V高精度数字电源监控AFE),用于AI服务器总线电压与功耗的实时监控,帮助数据中心实现精细化能效管理。
在数据互联环节,圣邦新推出的辅助电源芯片(APD Bias、TEC Driver、EML Bias)可用于AI数据中心高速光模块的光通信连接,支撑算力集群之间的高速数据传输。
凭借这一从供电到监测到互联的全栈产品组合,圣邦微电子已成为国内少数能够为AI服务器提供一站式模拟与混合信号解决方案的供应商。公司"网络与计算"业务收入已同比增长超30%,AI相关产品在总营收中的占比持续提升。
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