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IVR整合式電壓調節器

更新 2026-10-19

定義

IVR(Integrated Voltage Regulator,整合式電壓調節器)是把原本分散在 PCB 上的電容、磁性薄膜電感、VRM / PMIC(含 FinFET PMIC 製程)等電源穩壓元件整合到微型晶片中的技術。元大投顧描述其可將原需數十至上百個元件的電壓穩定功能,整合至約 40 平方微米且可串聯的微型晶片。

IVR 的核心目標是降低導線與轉換損耗、提升供電效率、節省 PCB 板面,並提高 AI 晶片與伺服器機櫃的電源架構彈性。

圖解

自繪_IVR整合式電壓調節器

圖說:傳統做法把 VRM、電感、電容散在 PCB 上,電流要橫向走過 PCB 銅層、再穿過 BGA 與載板才到晶片;技術_IVR整合式電壓調節器把電容、薄膜電感與 PMIC 收進封裝近晶片端,最後一段電流只走垂直短路徑,降低 AI 晶片高功耗下的導線與轉換損耗,也省下 PCB 板面。自繪剖面,IVR 層位置為示意,結構依元大投顧描述。

技術原理

AI 晶片功耗上升後,電源路徑越長,導線損耗、轉換損耗與 PCB 空間壓力越明顯。IVR 透過把穩壓功能往晶片端整合,將電源轉換點靠近 GPU / ASIC die,降低電流在板上長距離傳輸造成的效率損失。

元大指出,NVIDIA Rubin 世代單顆 die 功耗預期超過 2,000W,機架架構搭配 800V HVDC,從晶片層級到機櫃層級的功率密度與電壓變化幅度均大幅提升,使 PMIC / IVR 需求增加。

iVR 整合的被動元件中,電容部分可對應高密度矽電容(技術_矽電容):把去耦 / 儲能電容做進封裝、靠近運算核心,是降低供電耗損的關鍵之一。6531_愛普(市) 的 S-SiCap 即被定位為 iVR 的關鍵被動元件,CSP 端傳 2-3 家積極 validation 規格、傳 SEMCO(三星電機) 搶部分 share;屬技術導入期、放量約需 2-3 年,但高功耗 + 立體堆疊 + 背面供電 趨勢下被視為必經之路(來源 memo_愛普矽電容_iVR供電架構_20260610)。

關鍵參數 / 判斷指標

指標 意義 觀察重點
功率密度 AI 晶片與機櫃供電壓力 Rubin >2,000W / die 是需求觸發點之一
整合面積 能否節省 PCB 板面 元大描述約 40 平方微米、可串聯
轉換效率 影響整機功耗與散熱 導線 / 轉換損耗下降是主要賣點
客戶認證 決定量產節奏 7873_瑞峰半導體(興) 2025 通過美系 IDM 認證
PMIC 代工 反映供應鏈切入深度 瑞峰取得日系 PMIC 代工合約

技術瓶頸 / 風險

  • 可靠度與熱管理:高功率密度下,IVR 元件需同時處理轉換效率、熱與長期可靠度。
  • 客戶認證週期:AI ASIC / GPU 電源架構切換牽涉平台設計,量產時點需看終端客戶導入節奏。
  • 封裝能力:微型電源元件整合到晶片或近晶片端,需要 WLP、金屬鍍膜、RDL / bump 等封裝能力支援。

關鍵廠商

環節 廠商 角色
Power / IVR 元件封裝 7873_瑞峰半導體(興) 2025 通過美系 IDM 認證,並取得日系 PMIC 代工合約
矽電容 / IPD(封裝內去耦) 6531_愛普(市) iVR 整合的電容元件可對應愛普 S-SiCap(技術_矽電容);CSP 2-3 家 validation 中,傳 SEMCO 搶部分 share
IVR 設計/IDM 整合 ON.US(onsemi)(收購 Ferric) 2026-11-02 宣布以 US$6 億+最高 US$1.75 億里程碑獎金收購 Ferric(磁性整合 IVR,稱 Z 高度優於業界常見約 2.5 毫米),預計 2026 Q4 完成;Ferric 已與所有 hyperscaler 在設計與平台架構層級接觸,公司不給營收,稱機會遠超 2030 年(活動_onsemi_ON_FY26Q3法說memo_20261102,公司口徑)
終端需求 NVIDIA、AMD、ODM AI 晶片與伺服器板上電源架構升級推動需求,具體客戶待報告

創意×台積電 16nm IVR 示範(OCP 2026,2026-10)

創意(3443_創意電子(市))在 OCP 2026 簡報展示 IVR 示範(報告_OCP2026_創意_AI運算記憶體連接擴展_20261015,2026-10,GUC 自述):

  • 規格:台積電 16nm 製程示範,輸入 1.8V、輸出 0.5–1.0V,效率 85%/75%(兩組條件),功率密度 3 W/mm²,反應速度快 10–100x(相對板上 VRM 的比較基準簡報未詳述)。
  • 路線:將整合進 CoWoS-L 中介層。簡報未給客戶與量產時程,屬示範階段,與上文元大描述的 PMIC/IVR 封裝供應鏈(瑞峰)屬不同層次,無直接供應關係。

應用場景

  • AI GPU / ASIC 近端供電。
  • 800V HVDC 機架與高功率密度伺服器。
  • PMIC / VRM 模組小型化與 PCB 板面節省。
  • 車用與 Power 相關元件封裝。

投資觀察

元大 2026-05-25 將 IVR / Power 元件列為7873_瑞峰半導體(興)三大中長期成長動能之一。2025 年客戶認證與 PMIC 代工合約是 fact;未來需求隨 AI 晶片功耗提升逐步成長屬 estimate。

相關技術

來源

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