广发电子 | AI电源系列2：硅电容优势显著，AI需求空间广阔

文｜王亮 耿正 张大伟

硅电容以半导体工艺重构电容性能边界，为高阶运算打造的新世代供电元件。AI算力重构供电体系，硅电容迎来广阔增长空间。建议关注硅电容产业链。

硅电容用半导体工艺，厚度和性能优势显著。硅电容跳脱传统被动元件用陶瓷烧结的制造方式，利用半导体晶圆制程，直接在硅晶圆上透过光刻、蚀刻等技术刻出来的微型电容。硅电容厚度极薄（可低至0.1毫米以下），且具备极佳的高频与稳压特性，能直接贴合在GPU/CPU旁边，甚至整合进封装基板内，负责为高阶芯片提供极度快速、稳定的瞬间电流，是专为高阶运算打造的新世代供电元件。MLCC与硅电容互补分工，共建AI未来供电标准架构。根据半导体芯闻公众号，MLCC具备成本低、供应链成熟、容量涵盖范围广等优势，是系统级与板端电源稳定的主力元件。以NVIDIA架构为例，从GB200到下一代Rubin世代，因功耗翻倍，单板MLCC用量预估将从约6500颗增至近12000颗。MLCC将持续主导PCB、VRM、OAM板等外围供电市场。硅电容则专注于MLCC难以涵盖的高阶增量市场，定位为封装级与近芯片的电源完整性补充元件。未来的供电标准架构，预期将走向板端MLCC负责大后方稳压，封装级硅电容负责前线瞬态供电的模式。

硅电容可应用于AI算力芯片和光模块领域。（1）算力芯片：硅电容凭借超低阻抗和极快响应，紧贴芯片放置，能有效滤除噪声，确保芯片稳定运行，亦可搭配基板/ PCB板埋容方式靠近主芯片。根据三星电机官网，根据贴装位置不同，硅电容主要包括Top-side、Land-side和Embedded三种方式：①Top-side，在GPU/CPU/ASIC侧面或Interposer上表面贴装；②Land-side，置于Silicon Interposer底部、靠近芯片供电Bump；③Embedded，直接埋入Package Substrate内部。三种方式均主要服务于近芯片电源去耦与瞬态供电，区别在于与芯片供电端距离及封装集成程度，其中Land-side及Embedded方案可进一步缩短供电路径、降低寄生参数，提升电源完整性。（2）高速光模块：在800G/1.6T的高速光模块中，信号传输极易受损，硅电容的高频低插损特性，是保证数据传输不失真的关键。

硅电容随着AI量价提升，市场空间广阔。（1）量：结合村田光模块架构图，一个800G/1.6T光模块涉及的耦合及近端去耦电容数量约可达30-60颗，且随着Lane数、差分通道数和硅光集成度提升，用量亦有提升空间。（2）价：GPU/ASIC单芯片功耗持续由千瓦级向更高水平演进，供电电压却维持在1V左右甚至进一步下降，意味着核心供电电流及瞬态电流波动显著放大，对近芯片去耦电容的低ESR、低ESL与高频响应能力提出更高要求；同时，先进封装向2.5D/3D演进，芯片与封装基板空间更加紧凑，也进一步凸显硅电容高容值密度、超薄化以及可嵌入封装的优势，推动单颗容量、单芯片使用面积及整体价值量持续提升。

投资建议。硅电容以半导体工艺重构电容性能边界，为高阶运算打造的新世代供电元件。AI算力重构供电体系，硅电容迎来广阔增长空间。建议关注硅电容产业链。

风险提示

下游需求不及预期；新品研发不及预期；行业竞争加剧。

一、硅电容优势显著，AI需求空间广阔

二、投资建议

硅电容以半导体工艺重构电容性能边界，为高阶运算打造的新世代供电元件。AI算力重构供电体系，硅电容迎来广阔增长空间。建议关注硅电容产业链。

风险提示

（一）下游需求不及预期

电子行业受下游市场及终端消费市场需求波动的影响较大，如果未来终端消费市场需求尤其是增量需求下滑，电子厂商可能会减缓扩张速度，将会对行业企业的经营业绩造成较大不利影响。

（二）新品研发不及预期

半导体行业属于典型的技术密集型行业，具有较高的技术门槛。国内企业技术水平与国际知名企业相比仍然存在一定差距，如果不能在技术领域持续突破，并且充分关注客户多样化的个性需求，持续推出新产品，则将面临订单进度不及预期风险。

（三）行业竞争加剧

电子行业竞争激烈程度的加剧容易导致价格战等问题，对营收与利润造成不利影响，而行业内企业均在进步，因此行业内企业竞争加剧可能是风险点之一。

王亮 S0260519060001

耿正 S0260520090002

张大伟 S0260523050001