VRM(Voltage Regulator Module,电压调节模块)
CPU/GPU 主板上靠近负载的板级降压电源模块。是 多相电源 的实体载体 — 一个完整的 VRM = 控制器 + 多颗 DrMOS + 多颗电感 + 数十颗电容。
定义
VRM(Voltage Regulator Module) / **VRD(Voltage Regulator Down)**是 Intel 在 1995 年(Pentium Pro 时代)定义的板级电源标准:
- VRM:可插拔电源模块(早期),插在主板的 VRM 插槽
- VRD:直接焊在主板(90 年代末后主流)
功能:把主板输入电压(5V、12V、48V)转换为 CPU/GPU 工作电压(0.6-1.8V),并提供:
- 大电流(100-1500A)
- 快速瞬态响应(μs ~ ns)
- 精准调压(±10mV)
- VID 接口(CPU 告诉 VRM 该输出多少电压)
一个典型 AI 服务器 GPU VRM 包含
| 元件 | 数量 | 功能 |
|---|---|---|
| 多相控制器 IC | 1 颗 | PWM + PMBus + 调压 |
| DrMOS | 12-24 颗 | 每相一颗功率级 |
| TLVR电感 / 普通电感 | 12-24 颗 | 储能 + 滤波 |
| 输入电容 | 20-30 颗 | 输入纹波抑制 |
| 输出电容 MLCC | 50-100 颗 | 输出纹波 + 瞬态 |
| eFuse / 保护 | 1-2 颗 | 过流过压 |
VID(Voltage Identification)接口
CPU/GPU 与 VRM 间的"调压指令"接口,AI 时代主流:
- SVID(Intel)— Serial VID,3 线
- AVS Bus(AMD)— Adaptive Voltage Scaling,串行
- OPEN VID(Open Compute)— 通用
- VR12 / VR13 / VR14(Intel 平台规范)
- AMD SVI2 / SVI3 — AMD 平台规范
在 AI 产业链中的角色
VRM 是 GPU 电压"最后 5cm"。AI 服务器 GPU 板(如 H100 SXM5、GB200 NVL72 Compute Tray)的 VRM 部分占整个板卡 BOM 的 15-25%,是 AI 服务器单机价值量从 $50-100 跃升至 $150-1000+ 的核心。
VRM 是 2-11-供电网络 的物理载体,决定了 DrMOS / TLVR电感 / 多相电源 的实际部署方式。
VRM 演进 — 三种 GPU 供电架构
随 GPU 功率密度上升,VRM 物理位置不断"贴近"GPU:
| 架构 | 全称 | VRM 位置 | 应用 |
|---|---|---|---|
| LPD | Lateral Power Delivery | GPU 旁边(水平) | 主流 |
| VPD | Vertical Power Delivery | GPU 正下方(垂直) | B200 / GB200 NVL72 |
| IVR | Integrated Voltage Regulator | GPU 芯片内部 | 部分高端 ASIC |
详见 LPD VPD IVR。
玩家格局
多相控制器
- MPS / Texas Instruments / Infineon / Renesas
- 国产:杰华特 / 晶丰明源
完整 VRM 方案
演进趋势
- 从 VRM 板到芯片化 — 分立 → DrMOS → Power Module → IVR
- 从 12V 到 48V — 48V直流母线 直接进 VRM
- 数字化 — 全 PMBus 接口
- 垂直化 — LPD → VPD → IVR
关联
↑ up::48V直流母线 800V直流供电 ↓ down::2-01-核心逻辑芯片 H100 GB300 2-02-AI服务器整机 ⚔ competitor::POL(VRM 是 POL 的一种 — 二者部分重叠) ∈ belongs_to::2-11-供电网络