電子發燒友網報道（文/梁浩斌）得益于云計算、AI的需求，數據中心市場在近年持續高速擴張。IDC和浪潮信息在2月推出的《2025年中國人工智能計算力發展評估報告》顯示，2024年全球人工智能服務器市場規模為1251億美元，2025年將增至1587億美元，2028年有望達到2227億美元。其中，生成式人工智能服務器占比將從2025年的29.6%提升至2028年的37.7%。

在數據中心規模增長的同時，也面臨著能源問題。如今大模型等AI應用對算力的需求，推動了AI芯片算力不斷提高，與此同時帶來的是越來越高的功耗。單顆算力芯片的功耗，從過去的300W左右提升至如今的1000W，大功率AI芯片給數據中心帶來了更高的電源要求。

一方面，數據中心需要更加高效率的PSU（電源供應單元），另一方面，在GPU等算力卡上同樣需要更強的供電設計。

那么為了提高PSU的能效，很多情況下可以選擇使用SiC、GaN等寬禁帶半導體功率器件，此前我們有多篇文章對高效率PSU方案進行過介紹。除此之外，其實電感同樣是提高電源效率、增加負載能力的關鍵器件。

電感是被動元件的一種，核心功能是儲存磁場能量，并通過電磁感應現象對電路中的電流變化產生阻礙作用。

在結構上，電感是由絕緣導線繞制而成的線圈，包裹鐵氧體、鐵粉芯等磁性材料組成，形狀可以是環形、柱狀、片式等，服務器中目前片式電感為主流。

基于法拉第電磁感應定律和楞次定律，當電流通過電感的線圈時，會產生磁場，這個時候電能轉化為磁能儲存；當電流發生變化時，磁場變化產生感應電動勢，也就是反向電壓，同時釋放電能。于是電流發生突變時，電感就起到緩沖作用，能夠穩定電壓。

舉個例子，在GPU計算卡的供電電路中，需要12V轉1V給GPU供電，由于電壓低且功率高，電流可以高達數百安培。當GPU計算卡啟動時，電流需求激增，那么對于電源而言有可能會導致電壓驟降，電感在GPU中則可以通過釋放存儲的能量，來避免電源電壓驟降，保證GPU的穩定運行。同時在GPU應用中，還要求電感在高頻環境下保持低發熱，避免因溫升導致性能下降。

除了在GPU上，電感在數據中心內還廣泛應用于電源部分，比如在PSU的DC-DC部分，電感通過儲能和釋能穩定電壓，保障服務器、GPU等設備的穩定運行。

在光模塊中，電感能夠濾除高頻電路中的電磁干擾（EMI），提升信號傳輸質量，尤其在高速光模塊上更為關鍵。

隨著數據中心的發展，電感當前有三大主要的發展方向。首先是AI數據中心算力硬件的功率不斷提高，需要電感在服務器機架的有限空間中，承載更大功率，并且要提高耐高溫能力，在高溫下保持穩定性。

二是高頻化和低損耗，數據中心的PSU中越來越多地使用到GaN、SiC等寬禁帶半導體器件，這些高頻器件也需要電感支持更高的工作頻率，同時降低磁芯損耗，提高整體系統的轉換效率。

三是小型化和集成化，AI數據中心中，服務器、AI加速卡都趨向于在有限空間內集成更多計算單元，對于包括電感在內的元器件都有小型化的需求，目前應用于服務器的貼片電感尺寸已經縮小至毫米級。與此同時，電感體積縮小，還要提高功率密度，于是集成化就成為趨勢，比如DrMOS將電感、電容、MOSFET等集成到一個電源模塊封裝內。

隨著數據中心算力密度持續攀升，電感將進一步向集成化（嵌入基板）與功能融合化（與IC協同設計）演進，成為支撐下一代高能效電子設備的核心基石。