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VRM 多相獨立架構推升需求 功率元件缺貨有「三大主因」

【2026-06-23】DIGITIMES 6 月 23 日以「VRM 多相獨立架構推升需求 功率元件缺貨有三大主因」為題發出最新示警,與 6 月 8 日聚焦「五大設備廠超級循環」、6 月 14 日拉到「設備/人力/零組件/電力四重瓶頸」的盤點相比,這次鏡頭轉向 AI 伺服器機箱內部最容易被忽略的一環——VRM(電壓調節模組)與多相獨立供電架構。DIGITIMES 分析,AI 晶片功耗從數百瓦跳升至千瓦等級,使 VRM 規格被迫升級、被動元件交期拉長至 40-52 週,再加上 Delta、ADI、Renesas、MPS、Vicor 等主要供應商擴產速度落後需求,三股力量同時擠壓,使「功率元件缺貨」成為 2026 下半年 AI 供應鏈最被低估的瓶頸。

DIGITIMES 6 月 23 日這篇分析的起點,是一個很少被媒體放大的數字:單一顆 AI GPU 的 VRM 通道數,正從傳統 CPU 平台的 8-12 相翻倍到 16-24 相。這個變化來自輝達 Blackwell 與 Rubin 平台導入「多相獨立架構」(Multiphase Independent Power Architecture),把傳統集中式 VRM 拆成 GPU 核心、HBM、I/O 三條獨立供電軌道,每條軌道都需要自己的 DrMOS 與電感電容組,等於一台 AI 伺服器的 VRM 用量是傳統通用伺服器的 2-3 倍。DIGITIMES 引用供應鏈訪調指出,這個架構轉換使整體 VRM 與配套功率元件(Power Stage、DrMOS、ECP™ 嵌入式電容基板)的市場規模,在 2026 年內一口氣擴大 1.8 倍。

三大主因的第一項:AI 功耗曲線斜率過陡,VRM 規格被迫跳級。DIGITIMES 與 SemiAnalysis 6 月「Energizing AI: Power Delivery Competition Heats Up」同步報導,輝達 Rubin Ultra 與 AMD MI400 系列的 TDP 已上看 1,200-1,500 瓦,未來 Rubin 下一代更可能突破 2,000 瓦;單一 GPU 的瞬間峰值電流(transient current)動輒 600-800 安培,使得 VRM 必須從傳統的 60-80 安培 DrMOS 升級到 100-120 安培等級,並且為了控制 PCB 走線損耗,Vertical Power Delivery(VPD,垂直供電)成為新標準架構。Tom's Hardware 6 月報導也引述 Micron 在投資人日的說法:「PMIC 與 VRM 短缺已成為 DDR5 與 HBM4 滲透速度的真正瓶頸」,等於連記憶體大廠都承認卡在供電端。Electronic Design「Multiphase Power Module Supplies AI from Beneath the Board」與 EDN 同步點出,把 VRM 從主機板正面翻到底板背面(BOTTOM SIDE POWER DELIVERY)是 2026 下半年的關鍵轉折,這個設計變革也讓 Vicor 的 VPD 模組與 MPS 的多相控制器瞬間成為搶手貨。

第二大主因:MLCC 與矽電容交期全面拉長至 40-52 週。TrendForce 6 月「解構 AI 電源完整性:電容市場雙軌並進」報告指出,AI 伺服器為了在 VRM 輸出端濾掉高頻雜訊,單板 MLCC 用量從通用伺服器的 200-300 顆跳升至 800-1,200 顆;同時為了抑制 GPU 核心瞬間切換造成的電壓振鈴(voltage ringing),矽電容(Silicon Capacitor)首次進入大量採用階段。但村田(Murata)、太陽誘電(TDK)與 TDK 的高階 MLCC 產能優先供應車用與蘋果鏈,留給 AI 伺服器的配額嚴重不足;矽電容市場則由 Murata 與 IPDiA 寡占,產能一年僅數億顆。Sourceability 與 Astute Group 6 月報告同步示警,AI 等級 MLCC 交期已從 2024 年的 12 週拉長到 2026 上半年的 40-52 週,村田訂單能見度看到 2027 Q1;矽電容交期更上看 60 週以上。sinotrade「2026 年 MLCC、鉭質電容、SP-CAP 全面漲價缺貨解析」也指出,這次缺貨與 2018 年那波的根本差異在於「規格升級 + AI 拉貨雙引擎」,價格不是漲一波就結束,而是結構性地板抬高。

第三大主因:Delta、ADI、Renesas、MPS、Vicor 等主要供應商擴產速度落後需求。DIGITIMES 把這個現象點名為「造晶片的人多、會做 VRM 的人少」——AI 伺服器 VRM 屬於高度客製化電源方案,需要通過輝達、AMD、Intel 三套不同平台的 reference design 認證,全球能進入 reference design 的廠商不到 10 家。台達電(Delta)在 48V 直接轉換(48V Direct Conversion)方案領先,但受限於氮化鎵(GaN)元件產能;MPS(Monolithic Power Systems)以多相控制器見長,產能優先供應美超微與戴爾;ADI 與 Renesas 在高端 DrMOS 競爭,但 fab 端排隊等 8 吋晶圓代工產能;Vicor 則以 VPD 模組卡位最高階客戶,但產線在墨西哥單一廠區,擴產彈性受限。Citrini Research 5 月「Semis Memo: Supply Chain Inheritance」報告與 semivision「The New Power Stack for AI Servers」同步預估,這個供需缺口至少延續到 2027 下半年,要等到英飛凌(Infineon)12 吋 GaN fab 與中國 InP/SiC 替代方案進入量產才有機會緩解。

台廠在這波 VRM 與功率元件缺貨中,意外成為「被低估的受惠者」。DIGITIMES 點名三大族群:第一,功率半導體代工與封測——強茂(2481)、台半(5425)、杰力(5299)、德微(3675)、茂達(6138)受惠 AI 伺服器 VRM 與車用 IGBT 雙引擎訂單,德微董事長張恩傑已在股東會公開表示訂單已滿到 2027 年底;第二,VRM 模組與 48V 方案——台達電(2308)持續卡位輝達與超微 reference design,奇鋐(3017)、雙鴻(3324)受惠 AI 散熱與水冷搭配 48V 電源;第三,被動元件與基板——華新科(2492)、國巨(2327)、欣興(3037)(MLCC 嵌入式基板)、南亞電(8046)(ABF 載板用於高頻 VRM)。經理人 6 月 21 日封面「缺貨漲價潮再臨,它卻滿手產能!這間功率半導體台廠為何能訂單滿到 2027 年底?」,與非凡新聞台 6 月「功率半導體缺貨潮!逾 10 檔飆漲停 德微、強茂訂單滿手至 2027 年」報導互相呼應,凸顯這不是單一公司利多,而是整個次產業的結構性順風。CMoney「強茂功率元件迎 AI 缺貨潮,訂單外溢效應帶動交期延至 30 週」與經濟日報「功率元件大缺貨 強茂、台半商機來了」則驗證這個缺貨至少延續至 2027 年。

與 6 月 8 日(article-355 設備荒)、6 月 14 日(article-427 四重瓶頸)的角度區隔在於:前兩篇把鏡頭放在晶圓廠與宏觀供應鏈,本篇則進一步下沉到 AI 伺服器機箱內部、GPU 腳座周邊的 VRM 與被動元件層次。DIGITIMES 的訊息很明確——「缺」已經從晶圓、封裝、HBM、CoWoS 蔓延到供電端,VRM 與功率元件是 AI 供應鏈最後一塊被低估的瓶頸。news.cnyes.com「英飛凌下半年傳缺貨 台功率半導體大啖 AI 外溢效應」報導更點出,連一向以車用為主力的英飛凌都傳出下半年供貨吃緊,台廠的轉單紅利才正要開始。DIGITIMES 另一篇 6 月同步報導「Power chip shortages deepen as AI server demand and GaN battles escalate」與 TrendForce「From 800 VDC to GPU Core: Innoscience All-GaN Technology」則提醒,下一個觀察重點是 GaN 與 SiC 兩條技術路線的市占消長——英諾賽科(Innoscience)、Navitas、Power Integrations 與台達電將是這場「功率元件版圖重組」的主要參賽者。整體而言,2026 下半年的 AI 供應鏈投資主軸,正從「缺什麼」轉向「誰能解決供電端瓶頸」,VRM、MLCC、矽電容、GaN 將是延續到 2027 年的資本市場焦點。

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