过去的2025年是行业公认的“ AI智能体元年”， AI技术实现了从探索验证到规模化落地的关键跨越。应用渗透率在广度与深度上同步激增，AI PC与AI游戏本引爆 消费电子市场，企业端超大规模数据 中心加速部署，AI训练与推理任务呈指数级增长，全方位推动算力需求迎来爆发式扩容。
作为技术变革的核心载体，算力芯片正经历着跨越式升级： GPU 单卡功率从过往的 300W 飙升至700W，部分高性能AI芯片甚至突破1000W，并可能在2026年底达到2000W；从传统x86服务器到AI服务器，整机功率需求提升高达6-8倍。
这场功率大爆发的底层逻辑，源于大模型Scaling Law（规模法则）的持续兑现——模型参数翻倍、训练数据扩容，均需数倍算力支撑，直接拉动 AI 服务器部署量激增，也倒逼AI算力硬件功耗大幅攀升。而SPS(Smart Power Stage，智能功率级)作为 CPU、GPU完成“最后一公里” 供电的核心器件，正成为决定算力能否稳定输出的关键所在。
SPS为何成为 AI 算力的“心脏瓣膜”？
要探讨SPS的核心价值，需从其技术前身——DrMOS的起源与发展轨迹说起。
早在2001年，国际整流器公司IR（后被 英飞凌收购）等头部 电源管理芯片厂商率先提出创新构想，将 驱动器和 MOSFET 整合封装，推出了iPOWIR集成模块，为DrMOS技术的诞生奠定基础。
2004年11月， Intel正式发布DrMOS 1.0规范，旨在通过标准化封装打破厂商技术壁垒。该规范采用“驱动+高侧MOS+低侧MOS”的三合一集成设计，大幅提升功率密度，降低线路损耗，精准解决奔腾4 处理器功耗激增带来的供电难题。 瑞萨、飞利浦（现 NXP）等生态厂商迅速响应，于2005年陆续推出首批DrMOS产品。
2007 年，华硕等一线主板厂商开始在高端产品中试水集成供电设计，搭载DrMOS的主板陆续面市。彼时，数据中心建设步入规模化初期，服务器单机功率稳步增长，供电器件的小型化、高效率需求日益凸显。
相较于传统分立方案，DrMOS在效率、功率密度、可靠性等维度的全方位优势，完美契合数据中心低能耗、小体积、24 小时不间断高负载运行的核心需求。通过 “ 驱动电路 + 上下管 MOSFET” 的一体化设计，DrMOS大幅缩减占板面积，转换效率较传统分立方案提升 3-5 个百分点，一举解决供电集成化、高效率的行业痛点，迅速成为中高端PC主板以及服务器的优选供电器件，技术路线也开始朝着标准化、模块化方向加速演进。
2009年， MPS发布业界首款单晶集成DrMOS。依托其特有的 BCD 工艺，MPS 实现了同一颗硅片上同时制造高频驱动和低 电阻功率管。同时单晶架构消除芯片间的金线桥接，极大降低寄生电感，使开关频率突破 1MHz，有助缩小电感体积，更适合消费电子例如PC主板、高端显卡、笔记本等应用。
2013年， 电源领域迎来一场“智能觉醒”。面对服务器CPU持续攀升的 电流需求，以及数据中心“软件定义”的浪潮，传统DrMOS的局限逐渐显现——它虽具备强劲的供电能力，却如同“感官封闭”的执行者，无法精确感知自身负荷与温度，更无法与系统实现智能“对话”。
正是在这一背景下，仙童 半导体（2016年被 安森美收购）与IR（2015年被英飞凌收购）于2013年相继推出SPS（Smart Power Stage，智能功率级）——即带有智能反馈功能的DrMOS。SPS在DrMOS的基础架构上，集成 高精度电流与 温度传感器，植入智能反馈电路，赋予电源器件以“感官”与“神经”。
作为DrMOS的智慧进化体，SPS标志着电源器件从被动执行的“肌肉”，升级为主动感知、可被管理的“智能器官”，让每一相供电都具备自主“洞察力”与“沟通力”。自此，电源不仅能更精准、更快速地响应算力芯片的瞬时需求，更能将自身状态数据实时上报，通过 控制器实现远程监控、能效优化与故障预警。
2015 年后，AI 技术进入快速发展期， 深度学习任务推动服务器算力需求呈几何级增长，服务器功率密度持续提升。面向高端服务器场景的 SPS 技术，聚焦于高耐压能力（高可靠性）、大电流（高功率密度）、高效率三大核心方向迭代升级。海外大厂广泛布局多晶架构设计，将SPS产品耐压提升至 25V 以上，电流能力突破至90A，同时通过与 英特尔、 AMD、 英伟达等CPU、GPU 厂商深度合作，构建“算力芯片+SPS”的供应链生态绑定，牢牢占据高端市场的垄断地位。
2022年，随着AI大模型能力的加速释放，AI 服务器市场迎来爆发式增长，算力需求的指数级攀升推动SPS技术竞争进入白热化阶段。此时，AI 服务器的供电链路已形成标准化架构：PSU→IBC（中间总线 转换器，负责将电压从48V/54V降至12V）→ VRM（电压调节模块，负责将电压从 12V 转换为芯片低压），其中 VRM环节需依赖SPS实现精准降压。
SPS是AI服务器供电链路的核心器件，也是最终功率转换的执行者，其核心价值在于将供电指令转化为稳定能量的“最后一道防线”，保障算力输出零中断。在多相控制器的统一调配下，SPS高效精准地完成每一相从中间总线电压到核心电压的功率转换与输出。由于算力芯片对电压波动极度敏感，SPS性能的毫厘之差——无论是瞬态响应速度、功率密度还是转换效率，都将直接影响GPU/CPU等核心芯片的供电稳定性。
若将AI服务器供电系统比作一支交响乐团，多相控制器就是指挥家，而SPS就是每一位弦乐手。控制器负责把握全局节奏与指令（电压/电流设定），但最终每个音符能否精准、稳定、同时奏响（实现毫伏级精度的功率输出），完全依赖每一位“乐手”的超凡技艺（瞬态响应、转换效率）与绝对服从，任何细微失误都足以破坏整体的和谐。因此，SPS作为最前端的“执行者”，其性能直接决定算力这首宏大乐章，是完美演绎还是中途“走音”。在多相供电系统中，SPS配合控制器实现毫伏级精度的功率输出，为千兆级算力保驾护航，共同守护“失之毫厘，差之千里”的严苛 电气准则。
四年磨一剑：从需求爆发到国产破局的前夜
IDC 数据显示，2025 年上半年中国 AI 服务器市场规模已达 160 亿美元，同比 2024 年上半年增长超一倍。伴随算力需求的持续攀升，AI 服务器功率需求较传统 x86 服务器实现 6-8 倍跨越式增长，GPU 单卡功率突破 1000W。这不仅要求SPS具备更强的电流承载能力，以应对低压大电流场景，更对电压稳定性、波动控制提出极致要求，同时对器件的耐压性、转换效率及长期可靠性形成刚性需求，成为驱动高端SPS市场扩容的核心动力。
SPS作为AI服务器、高端计算设备的核心供电器件，直接关系到算力基础设施的自主可控，自然成为半导体领域的“兵家必争之地”。然而该市场长期被海外大厂主导，英飞凌、MPS、安森美、瑞萨、AOS、 TI等厂商瓜分绝大部分市场份额。其主流产品耐压覆盖 25-30V，转换效率稳定在 95% 以上，且通过提前适配新一代 CPU/GPU，构建起严苛的供应链导入与CPU厂商 认证壁垒，大幅提升国产方案的市场准入难度。在此背景下，SPS国产化替代需求愈发迫切：一方面，服务器厂商出于供应链安全考量，亟需摆脱对海外器件的依赖；另一方面，信创产业的深入推进，为国产器件提供了广阔的市场空间。
在供应链国产化的浪潮驱动下，茂睿芯、杰华特、晶丰明源、芯朋微、矽力杰等一批“国产新势力”相继入局 SPS 市场，陆续推出相关产品。但多数厂商仍采用单晶架构路线，在实际应用中暴露出多项短板：产品耐压普遍仅为18-20V，难以满足高端AI服务器25-30V的电压需求；转换效率较海外多晶架构产品低约3个百分点，能耗优势不足；迭代周期长、设计灵活性低，难以适配快速演进的高端应用场景；更关键的是，产品可靠性与工艺自主性面临挑战——MOS工艺依赖外部标准制程，核心参数无法自主调控，整体自主可控程度较低。
在此背景下，我们注意到茂睿芯独辟蹊径，选择了多晶架构技术路线，并坚持构建全国产化供应链，其量产产品已实现国内领先的95.4%峰值转换效率。为此，电子发烧友近期与茂睿芯展开深度对话，探寻国产SPS发展的艰难历程，以及其坚持自主研发背后的战略考量与故事。
目前，茂睿芯已公开三款SPS型号：MK6850、MK6840、MK6841。其中，MK6850 是茂睿芯于 2024 年 12 月推出的首款SPS产品。该产品采用先进多晶圆封装技术，将两颗超低导通电阻SGT MOSFET 与高性能 驱动芯片集成一体，搭配业界标准 5mm X 6mm QFN 封装，在极致压缩占板面积的同时，实现功率密度的跨越式提升。MK6850 可广泛应用于高性能服务器、存储服务器、数据通讯、AI 训练和推理加速卡、显卡、高端台式机和笔记本等终端场景，为其提供了可靠的国产电源解决方案。可以说，MK6850的发布，是国产SPS在中高端电源领域打破海外技术垄断的“破局之作”。
随着2025年“AI 智能体元年”的到来，AI算力需求呈现爆发式增长，AI 服务器、高性能计算场景对 电源芯片的空间适配性与散热效率提出了更严苛的要求。2025年12月，茂睿芯乘势推出 4mm X 6mm 封装的 MK6840，以及采用双面散热与通流设计的MK6841。两款产品进一步优化了两颗SGT MOSFET的导通电阻（Rdson），以追求更高转换效率；同时改进驱动芯片设计，极大提升电流上报精度，可以说是专为AI 服务器及高性能计算量身打造。
追溯茂睿芯SPS的研发历程，亦是一部国产半导体企业追求高端自主设计的奋斗史。时间回调至2020年，彼时全球服务器市场规模已达每年1100万台左右，AI大模型应用不再局限于实验室，在AI医疗诊断、数字教育、智能制造、智能算法等B端场景的落地渗透持续深化，“AI工厂”的概念应运而生，一个由算力驱动的全新产业生态，正在快速成型。
2020年，也是SPS海内外供需矛盾的显性暴发点：一方面，AI服务器市场增速加快，功率飙升，对SPS的高功率密度、高耐压、高可靠性要求愈发严苛；另一方面，MPS、英飞凌、安森美、瑞萨、AOS等海外大厂凭借成熟可靠的高性能产品，与CPU、主板、服务器等上下游厂商构建起高认证壁垒，市场准入门槛居高不下。国产SPS发展严重滞后，尤其2020年下半年的全球供应链“缺芯潮”，如同凛冬寒风，将“自主可控”的紧迫性传递给了每一家本土服务器大厂——能否找到优质的国产替代方案，已不再是一个战略备选，而是一场关乎生存与安全的必答题！
正是在AI浪潮初起、服务器市场爆发的前夜，茂睿芯不仅看到了AI技术催生的广阔蓝海，更敏锐洞察到海面下涌动的国产供应链自主需求，以及高端核心部件领域的国产空白。彼时，茂睿芯成立仅三年，却依托对服务器供电场景的深刻理解，以及在高性能 模拟及混合 信号 集成电路设计、MOS开发领域的深厚技术积累，毅然启动SPS产品研发。同年，茂睿芯还遭遇国际一线大厂的强力打压，一度深陷发展困境。但企业顶住“研发投入大、回报周期长”的压力，放弃了技术门槛相对低的单晶路线，聚焦技术难度更高、但长期性能与可靠性更优的多晶架构，精准匹配服务器核心应用需求。
从2020年开始投入研发，到2024年12月首款SPS产品面市，茂睿芯四年磨一剑，静默耕耘终迎破晓。MK6850在保障高可靠性的同时，实现90A峰值电流承载能力，成为国内效率和功率密度最高的SPS产品，效率指标追平海外厂商同类产品。而这把“利剑”出鞘后仍在持续淬炼——2025年推出的MK6840与MK6841，进一步夯实产品竞争力，一个围绕高端应用、持续进化的产品矩阵正清晰成型。
多晶架构 + 自主设计 + 工艺可控，铸就国产性能标杆
茂睿芯SPS产品的核心竞争力，源于全链条的技术创新与自主可控。其以多晶架构为核心，在设计、工艺、封装等关键环节实现全方位突破，构建起难以复制的技术护城河。
茂睿芯坚定布局的多晶架构技术路线，不仅在耐压性、长期可靠性上更适配服务器场景，更具备显著的定制化优势与快速迭代能力。通过多晶架构设计，茂睿芯 SPS的耐压能力提升至 25V-30V区间，可完美应对 AI 服务器运行过程中的电压波动，从根本上解决了单晶架构产品耐压不足的行业痛点。同时，多晶架构的灵活性使其能够根据客户的供电拓扑需求快速调整，远比单晶架构的固定设计更能适配高端场景的个性化需求。
除架构路线的先进性外，茂睿芯还实现了驱动芯片、上管MOS、下管MOS的全自主设计。尤其在驱动芯片研发上形成独特优势，可根据客户需求提供定制化服务，如SGT MOSFET耐压调试、可靠性试验等。这种定制化能力，让茂睿芯产品能够深度契合国内服务器厂商的实际应用场景，打破海外方案的标准化桎梏。
在MOS工艺上，茂睿芯采用垂直SGT MOS工艺，相较于海外单晶技术厂商普遍使用的传统平面MOS，导通电阻降低 20%。这一关键突破直接推动转换效率实现质的飞跃——茂睿芯新品MK6841的转换效率，较海外高端款高出1个百分点以上，彻底扭转了国产SPS“效率低人一等” 的局面。同时，依托全国产供应链体系，茂睿芯深度参与制造环节，实现工艺自主可控，确保产品质量稳定性与供应链安全性，真正做到核心技术“自主可控”。
针对 AI 服务器高功率密度带来的散热压力，茂睿芯团队在封装工艺上投入大量研发资源。经过封装、MOS、驱动等多轮工艺迭代，将双面散热设计做到极致，产品顶部热阻低至 2℃/W，配合顶部冷板散热方案，散热效率实现跨越式提升。这使得产品能够在高负载工况下保持稳定运行，有效解决AI服务器供电环节的散热痛点。
实测数据显示，在12V转0.9V、4相800kHz运行工况下，茂睿芯SPS产品与海外大厂同类产品的效率曲线对比中，在全负载区间均展现出强劲竞争力，部分工况下实现效率反超，用硬核数据印证了国产器件的性能实力。
12V转0.9V 4相800kHz运行效率（含150nH电感损耗）
凭借核心技术优势，茂睿芯已构建起覆盖多场景的SPS产品矩阵，多款产品实现市场突破并成功导入头部客户。未来茂睿芯还将同步推出DrMOS产品，覆盖消费电子、中低端服务器、 工业控制等场景，满足不同客户的多维度需求，实现全场景产品能力覆盖。
写在最后
回首茂睿芯在服务器级SPS领域的突围之路，背后是难能可贵的战略定力与技术坚守。在研发投入大、回报周期长的行业背景下，茂睿芯顶住压力，蛰伏四年深耕服务器级SPS；在技术路线选择上，不随波逐流与单晶路线内卷，坚定深耕多晶架构；在研发过程中，始终坚守技术自主可控底线，实现驱动、MOS、封装全链条自研，将产品可靠性置于首位。
这恰是茂睿芯（Meraki）品牌名的内核 —— 在希腊语中，“Meraki” 寓意 “用工匠精神深耕技术，带着灵魂投入所做的事里”。
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