数据中心垂直供电，英飞凌发布四相AI功率模块TDM24745T

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（来源：芝能汽车）

英飞凌推出基于TLVR（跨电感电压调节器）技术的四相AI功率模块TDM24745T，将四个功率级、电感和去耦电容高度集成于紧凑封装中，实现超过2 A/mm²的电流密度与最高320A输出能力。

这个模块面向GPU和AI处理器供电场景，显著提升瞬态响应并降低约50%的输出电容需求，从而优化PCB空间与系统效率。

结合OptiMOS 6技术与数字多相控制器，TDM24745T为高性能AI数据中心提供了一种高密度、高效率且具备良好扩展性的电源解决方案。

Part 1

数据中心的供电电源结构

过去十年，GPU性能的提升更多依赖架构演进和制程进步，但进入AI时代之后，一个更硬的约束浮现出来——供电网络（PDN）。

当单颗AI加速器电流从几百安培迈向1000A、2000A甚至3000A时，问题不再是“能不能供电”，而是“供电过程中浪费了多少”。PDN的损耗是I²R损耗，电流越大，损耗不是线性增长，而是平方级上升。

这也是为什么在1kW到1.2kW负载下，传统分立供电方案损耗可以从300W飙到400W，几乎把三分之一的能量变成热。

这直接带来两个结果：

◎一是热失控，限制频率和算力上限；

◎二是电压调节能力不足，影响AI负载下的瞬态响应。

供电成为算力系统的“瓶颈变量”。现有供电架构的设计改进都是在缩短“电流路径”。

最早的分立横向方案，把MOSFET、电感、电容铺在GPU旁边，路径长、阻抗高（90-140 μΩ），适合低电流时代。一旦超过1000A，损耗迅速失控。

随后是横向功率模块，把这些器件集成在一起，向GPU靠近一步，阻抗降到55-80 μΩ。但本质还是“侧面供电”，路径依然不够短。

再往前，是背面模块（Backside）。把供电从主板正面移到背面，大电流路径直接“穿板”到处理器，阻抗降到25-45 μΩ。这一步已经开始触及系统级设计，比如热-机械协同。

真正的分水岭，是垂直供电（VPD），核心思想很简单：既然电流路径决定损耗，那就把供电模块直接放到处理器正下方，让电“垂直”进入核心，把PDN阻抗压到10-15 μΩ量级，损耗曲线从“指数上升”变成“缓慢增长”。

这是一个系统架构的转向——从2D供电走向3D供电，是电源系统的“堆叠化”。

Part 2

TLVR（跨电感电压调节器）

TLVR（跨电感电压调节器）是为这种趋势服务的关键技术，通过多相耦合电感，提高瞬态响应、降低输出电容需求，是在“局部”优化PDN特性。

TDM24745T采用TLVR架构，将输出电感直接嵌入功率模块中，实现 MOSFET、电感、电容的紧密耦合：

◎缩短功率路径 → 提升瞬态响应速度；

◎降低输出电容依赖 → 减少PCB占用空间；

◎提升电流密度 → 高达2 A/mm²，为GPU和AI负载提供充足电流。

OptiMOS 6 trench MOSFET低导通电阻、快速开关能力，加上模块内电感和去耦电容的优化布局，实现高效率和低功耗。

内置定制磁芯和嵌入式去耦电容，保证多相电流平衡；模块封装和磁性布局优化热流路径，使高电流密度环境下仍保持稳定散热。

模块可与英飞凌XDP数字控制器配合，动态调整相位和开关频率，优化负载响应和系统可靠性。

真正的方向是供电系统逐步“嵌入”计算系统内部。

◎第一步是BVM（背面垂直模块），它已经把模块贴到芯片底部，同时去掉了大量横向布线，提高功率密度。

但它的挑战在于：电流密度必须同步提升，否则无法匹配AI芯片的增长速度。

◎再往前是MiVR，把稳压器直接嵌入主板内部，相当于“吃掉”一层供电路径，进一步降低15-20%的PDN损耗。这一步开始挑战制造工艺和板级散热能力。

◎终极形态是SiVR，把稳压器做到封装衬底里，几乎和芯片成为一个整体，PDN阻抗可以压到7-10 μΩ。

这意味着什么？供电路径短到接近“零距离”。

供电和计算的热源开始耦合，散热从系统问题变成芯片级问题；电源噪声、热干扰，都会直接影响计算稳定性。这套技术路线的核心是在重构“算力的基础设施”。

未来AI算力的上限，很大程度上取决于：电能能否以足够低的损耗、足够快的响应，被送到芯片最深处。

从横向到垂直，从板级到封装级，供电系统正在一步步“消失”进芯片本体里。

小结

TDM24745T 四相TLVR模块实现了高功率密度、快速瞬态响应和高可靠性热管理。对于AI服务器和GPU平台，模块节省PCB空间，还能提升整体系统功率性能。