技術_DrMOS

定義

DrMOS（Driver MOSFET），又稱 Smart Power Stage（SPS），是把 PWM 驅動 IC、High-side MOSFET、Low-side MOSFET 三者整合在單一封裝內的智能功率級元件。多顆 DrMOS 與一顆多相位 PWM 控制器搭配，組成 GPU/CPU 所用的「多相位電源（Multi-phase VR / VRM）」，將 12V 電源直接降壓到 GPU/CPU 核心所需的 sub-1V 高電流。AI 加速器（Hopper、Blackwell、Rubin 世代）核心電流動輒數百安培至千安培級，板上 VR 必須以多相位架構並聯擴流，DrMOS 是其中的關鍵電力轉換元件。

圖解

flowchart LR
    PSU[12V<br/>Server PSU] --> CTRL[Multi-phase<br/>PWM Controller]
    CTRL -->|PWM x N| D1[DrMOS #1]
    CTRL -->|PWM x N| D2[DrMOS #2]
    CTRL -->|PWM x N| D3[DrMOS ...]
    CTRL -->|PWM x N| Dn[DrMOS #N<br/>N 可達 60+]
    PSU --> D1
    PSU --> D2
    PSU --> D3
    PSU --> Dn
    D1 --> L1[電感]
    D2 --> L2[電感]
    D3 --> L3[電感]
    Dn --> Ln[電感]
    L1 --> CORE[GPU / CPU<br/>Vcore 0.6–1V<br/>>1000A]
    L2 --> CORE
    L3 --> CORE
    Ln --> CORE
    CORE -. feedback .-> CTRL

    classDef ctrl fill:#a5d8ff
    classDef pwr fill:#ffd8a8
    classDef ind fill:#b2f2bb
    classDef load fill:#fff3bf
    class CTRL ctrl
    class D1,D2,D3,Dn pwr
    class L1,L2,L3,Ln ind
    class CORE load

▲ 多相位 VR 架構：1 顆控制器 + N 顆 DrMOS + N 顆電感並聯供電。AI GPU 板上相數可達 60 相以上。

技術原理

DrMOS 內部整合三件事：

• Driver IC：接收控制器送來的 PWM 訊號，產生足以驅動高/低端功率 MOSFET 的閘極電壓
• High-side MOSFET：12V 端到 SW 節點的開關管
• Low-side MOSFET：SW 節點到 GND 的開關管（同步整流）

多相位設計的核心優勢：

• 電流分擔：N 相將總電流平均分配到 N 顆 DrMOS，降低單顆元件熱應力
• 漣波對消：相位錯開使輸出漣波頻率提升 N 倍、振幅降低，減少輸出電容需求
• 瞬態響應：相數越多、開關頻率越高，回應 GPU 突發負載越快
• 散熱分散：熱源分布在多顆 DrMOS，配合背面散熱可承受更高功率密度

DrMOS 與分立式（Driver + 雙 MOS）方案相比，整合化降低 PCB 寄生電感、提升效率與功率密度，是 AI 伺服器板上 VR 的主流選擇。

關鍵參數 / 判斷指標

指標	意義	觀察重點
額定電流（A/phase）	單顆 DrMOS 可承受連續電流	50A/60A/70A 級為主流，AI 應用持續往 90A+ 推進
開關頻率（kHz–MHz）	影響瞬態響應與電感體積	AI VR 朝 1–2MHz；越高頻、被動元件越小、損耗越大
效率（%）	滿載 / 輕載效率曲線	影響伺服器整體 PUE 與散熱壓力
整合度	Driver + HS + LS 是否單封裝	整合度越高、寄生越小、PCB 面積越省
車規認證（AEC-Q100）	是否可用於汽車	矽力杰、晶丰明源已切入車規

技術瓶頸 / 風險

• 高電流密度：單顆 DrMOS 朝 90A+，封裝散熱與導線寄生成為瓶頸
• AI GPU 相數爆量：B200 / GB300 / Rubin 平台 VR 相數逐代往上，單卡 BOM 中 DrMOS 用量倍增
• 電感配套：高頻 + 高電流推升對 技術_TLVR電感 與分立電感的需求，電感供給可能成限制
• 產能緊缺：DrMOS 與多相位 DCDC 在 NVIDIA 等平台參考設計中被廣泛採用，公司與同行 MPS、矽力杰、杰華特、英飛凌等皆參與，漲價是未來明確趨勢（來源：memo_專家調研_矽力杰_20260515）
• 替代方案：Vertical Power Delivery（VPD）、48V 直接到核心、3D Power 等架構演進可能改變 DrMOS 用量結構

關鍵廠商

環節	廠商	角色與地位
Multi-phase Controller + DrMOS	MPS（Monolithic Power Systems）	AI VR 領導者，多代 NVIDIA AI 參考設計指定供應
Multi-phase DCDC + DrMOS	Infineon（英飛凌）	多相位 DCDC 高毛利、高可靠性，AI 伺服器與汽車並進；面臨 AI 帶動國產化的長期競爭壓力
DrMOS / 多相位電源	6415_矽力-KY（市）	早期布局伺服器，B 公司汽車項目已落地；AI 板上電源國產進度領先
DrMOS / 多相位 DCDC	杰華特（688141.SH）	與矽力杰進度相當，部分領域更佳；已進入多代 NVIDIA AI 參考設計
DrMOS（高壓 MOS 出身）	晶丰明源（688368.SH）	從照明驅動跨入，高壓 MOS 技術成熟，已通過車規驗證；AI 伺服器與車廠尚無大規模量產
多相位 Controller / DrMOS	TI（Texas Instruments）、Renesas	傳統大廠，伺服器與工業電源主力供應商之一

國產進度速覽（資料截至 2026-05）

• AI 伺服器板上電源：MPS 領先；矽力杰、杰華特已切入多代 NVIDIA 參考設計
• 汽車：矽力杰 DrMOS 已在 B 公司項目落地；晶丰明源已通過車規但尚無大規模量產
• 整體：DrMOS / 多相位 DCDC 是被點名的下一波漲價方向

技術演進時程

gantt
    title DrMOS / 多相位電源演進與 AI 平台對應
    dateFormat YYYY
    section AI 平台需求
    Hopper（H100/H200）        :done,    2023, 2025
    Blackwell（B200/GB200）     :active,  2024, 2026
    GB300 / Blackwell Ultra    :         2026, 2027
    Rubin / 下一代             :         2027, 2028

    section 板上電源
    DrMOS 60A 級主流            :done,    2023, 2025
    DrMOS 70–90A 級導入         :active,  2025, 2027
    Vertical Power / 48V→Vcore  :         2026, 2028

應用場景

• AI 訓練 / 推論加速器：H100 / B200 / GB300 / Rubin 等 GPU 板上 Vcore（單卡相數可達 60+，是用量最大的應用）
• AI / 一般伺服器 CPU：Intel / AMD 伺服器 CPU Vcore VR
• PC / 工作站：桌機 CPU / GPU VR
• 汽車：智慧座艙 SoC、ADAS 處理器電源；矽力杰 DrMOS 已進 B 公司
• 工業 / 通訊：基地台 BBU、邊緣運算電源

相關技術

• 技術_TLVR電感 — 多相位 VR 配套關鍵被動元件
• 技術_AI伺服器被動元件 — AI 伺服器板上電容、電感整體格局
• 技術_聚合物鋁電容 — VR 輸出端解耦電容
• 技術_鉭質電容 — 高密度去耦電容

供應鏈

→ 供應鏈_AI伺服器板上電源

來源

• memo_專家調研_矽力杰_20260515 — 國產 DrMOS / 多相位電源廠商格局、漲價方向、矽力杰與杰華特進度比較