NE时代

◎ AI服务器与人形机器人升温。

△ 撰文：DONG.ZY

AI的竞争表面上看是算力、模型和应用，往下拆，压力会落到更细的地方：

一颗电容能不能放进更小的空间，一条供电路径能不能少一点损耗，一个光模块能不能在更高速度下把热带走，一个机器人关节能不能在振动和噪声中稳定工作。

这些问题不站在聚光灯下，却会决定AI硬件能不能继续往前走。在2026慕尼黑上海电子展期间，村田中国把讨论拉到了这些底层环节。

在本次展会上，村田中国围绕通信与计算、车载、工业与环境、健康四大核心领域展示了多类解决方案。而在媒体交流及展台交流中，AI数据中心与人形机器人成为重点话题。

村田中国Computing市场营业部部门经理吴月恒谈到高速光模块的空间、信号和散热压力；村田中国战略营销营业一部产品技术科经理谢哲玮谈到AI服务器供电网络，也就是PDN的前端仿真和器件组合。

此外，在人形机器人展台区域，村田中国通用领域及新市场事业群通用领域及新市场营业一部营业三科经理林思翰、村田中国产品技术开发统括部产品市场二部电源产品技术一科经理顾德明则把话题延伸到人形机器人中的电容、EMC噪声和隔离DCDC电源模块。

NE时代智能体 ，赞15

把这些内容放在一起看，村田想表达的并不是「AI带来了更多元器件需求」这么简单，更关键的变化在于，客户开始把元器件供应商拉到设计更早期。

高速率、高功率密度、小型化、散热、噪声、可靠性和安全性，正在成为元器件供应商需要共同面对的关键词。

01.

光模块加速迭代

封装空间没有跟着变大

吴月恒在分享中提到，从村田的角度看，数据中心相关重点应用包括加速卡服务器、数据中心交换机、光模块、网络接口卡、服务器内存逻辑以及AI服务器供电网络等，她着重介绍了光模块的相关应用。

在光模块市场中，吴月恒首先区分了电信网络和数通网络两个应用场景。

电信网络是较传统的传输网络架构，主要由电信运营商推动，其成长和技术迭代与通信技术演进相关。

相比之下，数通网络主要由海内外云服务商和数据中心运营商推动。她提到，受AI市场需求带动，当前数通市场仍有持续资金投入和市场需求。

围绕光模块的发展趋势，吴月恒谈到，从800G到1.6T，再到未来3.2T，光模块迭代速度正在加快。

过去这一类产品迭代周期可能是3到4年，而在AI推动下，迭代周期已经缩短到1到2年。她认为，AI集群对数据传输的需求，是光模块速率持续提升的重要驱动力。

但速率提升并不是孤立发生的，吴月恒将高速光模块面临的挑战概括为四类：高带宽、空间限制、PCB和连接器损耗、功耗与散热。

在高带宽方面，单通道速率从过去的50G、100G，发展到1.6T阶段的200G单通道，未来在3.2T甚至更高速率的可插拔阶段，还可能进一步走向更高单通道速率。速率继续提升，会逼近现有调制技术和光电材料的物理极限。

在空间方面，标准封装尺寸如果没有大幅变化，要在有限空间里实现更高速率，就必须提高单通道速度。

以1.6T为例，如果沿用800G阶段100G单通道的设计思路，通道数量会增加，封装空间很难容纳，因此必须提升单通道速率。这样一来，高速信号线更密集，布线和空间都会面临挑战。

在损耗方面，超高速率会带来PCB和连接器损耗增加，进而影响信号传输质量。与此同时，功耗和散热问题也会更加突出。

吴月恒提到，当光模块功耗达到临界点时，传统风冷散热会面临局限，液冷成为稳定运行的重要技术方向。不过，液冷本身也有不同技术路线，集成度和实际落地仍存在难点。

02.

硅电容和硅基板

进入光模块设计

针对高速光模块中的具体元器件需求，吴月恒介绍，村田在可插拔光模块中主要关注PCB板端和光接收发射端两部分。

在PCB板端，村田可提供电源线相关电容、磁珠，以及信号线相关的宽频电容、硅电容等产品，同时也包括PMIC电源管理芯片、DSP芯片周围的相关器件等。

在光接收发射端，即TOSA、ROSA相关部分，村田则提供硅基板、陶瓷打线电容、硅打线电容等方案。

其中，硅电容是吴月恒重点提到的产品之一。

她介绍，硅电容基于半导体MOS工艺，采用3D立体结构，本身具备低ESL、小尺寸、薄型化等特点。对于高规格、高性能、高频需求，相比普通陶瓷电容，硅电容具有更适配的性能表现。

在光模块应用中，硅电容主要对应两类需求。

第一是在PCB板端，当单通道速率达到200G或更高时，传统陶瓷宽频电容会遇到性能瓶颈，硅电容在宽频支持上具有优势。

第二是在光接收、光发射板端，受限于板端面积以及内埋式需求，硅电容和硅基板集成方案能够帮助客户减少设计开发周期，并缓解板端空间压力。

除了电气性能，高速光模块中的热问题也被反复提及。

吴月恒介绍，村田的吸液芯均热板方案可用于散热。该方案中，村田主要提供吸液芯，吸液芯与水被封装在由上箔和下箔组成的外壳内。当其放置在DSP等热源上时，内部水分受热蒸发，再在另一端冷凝，通过循环实现散热。

她提到，这并不是全新的技术，传统方案中也会使用金属网、金属箔、金属粉末烧结等介质。

村田的新型吸液芯采用精细加工的箔材结构，相比传统吸液芯，可以进一步提高热导板性能，同时也有助于减薄热导板厚度。

该类产品已经面向光模块相关客户，尤其是1.6T以上高散热需求产品进行推荐和导入。

在媒体群访中，被问及光模块最难平衡的是功耗、信号完整性，还是TOSA、ROSA空间。

吴月恒的回答是“都有”。她解释，光模块就这么大，PCB板有限，光接收发射区域也有限，但里面还要放光学器件、光处理器件和无源器件。速率提升后，布局、器件和热都会受到影响。

因此，村田谈光模块方案时，并没有只谈某一颗电容，它讲的是板端空间、硅基板、宽频电容、散热路径和未来光器件的组合问题。

03.

AI服务器供电网络从12V走向48V

再讨论更高电压

谢哲玮把重点放在AI服务器供电网络，按照他的介绍，AI服务器能耗增长主要来自两个因素：一是AI服务器数量大量增加，二是AI芯片总功耗不断提升。

他在分享中提到，传统服务器常见的是12V供电，而AI服务器已经走向48V供电，并继续讨论更高电压架构。

提高电压的原因并不复杂：电压提高后，电流可以降低，从而减少线路损耗。对于高功率密度的AI服务器来说，供电架构变化会直接影响系统效率和散热压力。

不过，供电网络设计并不只是把电压升高。

谢哲玮强调，PDN设计需要覆盖从主板、电源模块、电路板、封装基板到中间层等不同链路，而这些链路对应的频率范围并不相同，从几赫兹到几兆赫兹，再到几百兆赫兹都有涉及。

如何确保全链路阻抗达到目标特性，是发挥AI芯片性能的重要前提。

在这个过程中，PDN仿真成为前端设计的重要工具。谢哲玮介绍，村田可以提供PDN仿真支持，并在北京、上海、深圳、台北设有实验室，协助客户进行电路板甚至封装设计层面的分析，包括电源完整性和信号完整性。

他提到，村田主要通过S参数和SPICE模型支持客户仿真。

当前PDN仿真主要覆盖从48V到12V、12V到1V等环节，对于未来800V到48V的转换，他认为这一段会存在，但48V往下目前仍需要分段转换，同时也有客户在讨论从48V直接降到1V，以减少中间电源转换损耗。

在群访中，有媒体问到仿真过程中是否只能使用村田器件。谢哲玮回应称，村田会依照客户给出的布局来做仿真，客户使用的并不一定全部是村田产品。

如果能够取得其他厂商器件模型，也可以放入仿真中。村田会基于仿真结果，再给出优化后的村田解决方案。

这意味着，村田在PDN环节提供的不只是单颗元器件，而是试图参与客户前端设计过程，通过仿真、模型和实验室能力，帮助客户在系统设计阶段就判断器件组合、布局和阻抗表现是否满足目标。

04.

电容用量增加

设计难点不在“堆料”

在AI服务器供电网络中，电容和电感是谢哲玮重点介绍的器件类型。

他提到，随着功率不断提升，板上面积并不会同步增加，因此元件小型化成为必然要求。过去更多用于消费电子的小尺寸电容，如今也开始被AI服务器和芯片客户大量采用。

另一个方向是高密度化，即在相同尺寸下提升容值密度，从而释放板上空间。

与此同时，集成式和内埋式方案也开始受到关注。谢哲玮介绍，村田提供包括硅电容、集成封装解决方案、内埋式电感等方案。

其中，集成封装解决方案是村田近一两年较新的产品，通过集成电容器、电感等内置元器件，可用于封装或PCB内部，其内部带有通孔，可缩短电流路径，适用于垂直供电场景。

硅电容则主要面向高频阻抗改善。谢哲玮提到，硅电容非常薄，可用于靠近芯片的位置，甚至作为内埋方案。

越靠近芯片，越需要针对更高频阻抗进行优化，因此硅电容在这一位置具有应用价值。

不过，他也强调，电容并不是越多越好。PDN设计与布局、选型都有很大关系。

村田通过PDN仿真，可以帮助客户比较不同电容组合带来的瞬态响应差异。他提到，在一个仿真案例中，合理搭配电容方案可以带来30%以上瞬态响应改善。

对于AI芯片而言，电压波动可能影响芯片运行稳定性。谢哲玮提到，AI芯片动辄需要上百瓦、上千瓦电流输入，电压波动如果控制不好，可能影响芯片运行表现，甚至导致系统异常。

因此，PDN不是外围小问题，而是影响AI芯片性能释放和系统稳定性的关键环节。

在客户合作方式上，谢哲玮也提到一个变化：过去国内客户更多使用标准化产品，但近一两年，国内头部客户开始更早期地了解村田有哪些产品，并希望用于未来一年或两年后的新项目。尤其在加速卡使用的电容器方面，部分国内客户的选型思路正在越来越接近国际芯片客户。

他表示，村田与芯片客户，无论国际还是国内，都会在前期讨论未来项目中可能需要哪些封装、电流和集成方案。原因在于，村田开发这些产品、测试可靠性、准备量产，也需要两三年时间。

越是集成式方案，前期介入就越重要。

05.

人形机器人

把振动、噪声和电压平台问题带到器件层

除了AI数据中心，村田此次也在展台重点展示了人形机器人相关方案。

展台交流中，林思翰表示，人形机器人客户在关节模组、电机等位置面临空间、温度、电压、振动和噪声等问题。

他提到，在关节模组和电机应用中，客户受到空间限制，需要小型化、轻量化、耐高温、耐高压的产品。

当前机器人电压架构普遍有48V，也有客户研发60V甚至72V方案，因此对于100V、125V电容产生需求。

在温度方面，部分客户至少需要105℃耐温，也有客户提出125℃耐温需求。

林思翰介绍，村田相关产品线具备小型化、耐高温、耐高压特点，可以回应当前多数客户需求。

在振动和冲击方面，客户越来越重视相关问题。部分客户会选用软端子电容和架高电容，也就是GRJ、KRM相关产品，来应对振动和冲击带来的影响。

他也提到，这类软端子电容和架高电容并不是只为机器人而生，此前在PC、工业、汽车等行业中，这类问题就已经存在。机器人应用中的导入，可以理解为相关能力和经验的复用。

从具体位置看，林思翰提到，人形机器人胸腔位置可能是电容摆放较多的位置，因此对软端子或架高电容的需求更迫切。

人形机器人产业化过程中，很多元器件问题仍处于验证和导入阶段。客户需求正在出现，但不同客户方案、测试进度和导入节奏并不完全一致。

在噪声问题方面，林思翰介绍，随着机器人需求放大，以及实际应用场景扩展到工业等领域，客户会面临噪声问题。

村田可将EMC实验室免费开放给客户，客户通过微信小程序预约后，可由相关PE人员支持测试，并提供磁珠、电感等噪声解决方案。

06.

隔离DCDC模块

给“大脑”和“小脑”供电

展台交流中，顾德明介绍了村田在人形机器人中的电源模块方案。

他提到，村田带来的产品更多是隔离DCDC电源，主要应用在人形机器人的“大脑”和“小脑”部分，也就是决策层和感知层。

在人形机器人中，电池系统电压可能是48V、60V或72V，电压范围较宽。但大脑层面的GPU板卡、小脑层面的控制板卡，需要稳定的固定输入电压。例如，大脑板卡可能需要12V或19V输入，小脑控制板卡可能需要12V供电。

因此，如何把电池电压转换为稳定的板卡供电，是机器人电源设计中的关键环节。

顾德明介绍，村田推荐IRH和IRQ两款塑封模块，主要特点是支持16V到160V宽输入电压范围。这一范围能够较好匹配机器人应用，因为电池系统可能在电压跌落、充满电或遭遇反向浪涌电压时，出现较宽的电压变化。

功率等级方面，他提到，1/2砖模块可以支持250W功率等级，1/4砖模块可以支持150W功率等级。

从大脑部分来看，250W基本可以满足GPU供电需求；小脑部分150W也能够满足控制板卡相关需求。

对于为什么推荐隔离电源方案，他从三个方面解释：

第一是安全性，尤其当电压超过60V后，需要考虑如何保障安全，隔离电源可以将高压侧和低压侧隔离；

第二是抗干扰噪声，电机侧有较强干扰，而大脑、小脑需要较干净的供电环境；

第三是可靠性要求。

他还谈到，机器人电压平台有从48V走向60V甚至72V的趋势，原因之一是功率等级提升后，发热问题会更加突出。

在纯48V系统下，如果电机功率需求较高，发热可能会比较严重，因此客户会考虑更高电压平台。但电压升高后，安全规范问题也会随之出现，这也进一步推动隔离方案的采用。

效率方面，顾德明介绍，现有宽输入电压电源砖效率约90%。

此外，村田也有开架式电源砖产品，例如600W模块，输入电压为36V到75V，峰值可支持100V浪涌电压，效率可达到96%。

对于下一代产品，村田希望在输入电压范围、功率等级和效率上继续提升，97%是目标方向。

07.

元器件厂商

开始更早进入客户设计链路

无论是光模块、PDN，还是人形机器人中的电容、电源和EMC测试，几位嘉宾分享中的共同点在于：元器件供应商正在更早进入客户设计链路。

吴月恒在群访中提到，村田希望参与芯片供应商和系统集成商早期参考设计与设计理念阶段。

通过更早接触客户，村田可以共同讨论AI时代下供电标准、光模块信号完整性等问题，并提供整体解决方案。

她认为，在产品还没有量产、设计还未完全固定时介入，可以让村田的先端产品更早定型，也有助于客户缩短设计周期、考虑未来量产后的成本。

谢哲玮也表达了类似观点。他提到，村田更倾向于与客户进行协同开发。

面对芯片客户，村田团队会深入到客户前沿项目中，定期交流未来项目可能需要达到的特性、痛点和需求。即便村田当下没有对应产品，也愿意把这些需求带回日本研发团队。

但他也强调，村田不保证每一次对话都会产生新产品，而是在多次对话中确认需求，再决定是否投入开发。

这种合作方式与传统元器件供给有所不同。

过去，元器件供应商更多是在客户设计完成后参与选型和交付；而在AI服务器、人形机器人等新应用中，供电架构、散热路径、信号完整性、噪声抑制和可靠性要求都在变化，元器件需要更早被纳入系统设计。

吴月恒还提到，村田中国在中国市场已有较长期布局，包括生产基地、研发设计相关单位，以及销售和营业据点。

她表示，村田重视中国市场，也希望及时反馈中国市场的特有需求，并通过相关职能部门衔接，以回应本地客户需求。

在高速光模块中，元器件需要应对更高速率、更小空间和更大散热压力；在AI服务器中，PDN需要围绕高功率密度和芯片性能释放进行仿真和优化；在人形机器人中，电容、电源模块和EMC方案则要面对振动、冲击、电压平台、安全隔离和噪声等问题。

这些问题并不只属于单一器件，而是系统设计中的交叉问题。

也因此，村田想要表达的，不只是展示某一颗电容、某一个电源模块或某一种材料，而是围绕客户在新应用中遇到的具体痛点，提供从仿真、测试到产品组合的方案支持。