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英伟达成立数据中心800V高压直流供电供应商联盟
发布日期:2025-05-22浏览量:2

【深铭易购】资讯:近日,英伟达(NVIDIA)正式宣布组建高压直流供电(HVDC)供应商联盟,旨在为AI数据中心提供800V HVDC配电解决方案,为未来单机架1兆瓦(MW)功率的服务器提供技术支持,预计将在2027年全面部署。

该联盟汇聚了众多行业领先的半导体和电力系统厂商,涵盖芯片制造商如英飞凌科技(Infineon Technologies)、MPS、Navitas、罗姆半导体(ROHM)、意法半导体(STMicroelectronics)和德州仪器(Texas Instruments);功率模块制造商包括台达电子(Delta)、Flex Power、Lead Wealth、Lite-On(光宝科技)和Megmeet(合康新能);以及电源系统厂商如伊顿(Eaton)、施耐德电气(Schneider Electric)和维谛技术(Vertiv)等。

随着AI计算需求激增,现有AI数据中心的供电系统已逐渐暴露出转换环节繁多、效率低下、结构复杂等问题。当前广泛应用的54V直流系统已达到每个机架约200kW的极限。例如,英伟达的GB200 NVL72和GB300 NVL72服务器需要多达8个独立的电源机架才能实现计算和交换功能的供电支持。如果继续使用传统54V架构,单个1MW机架将占用多达64U空间,极大浪费了数据中心的宝贵资源。

英伟达推出的800V HVDC架构通过在数据中心外围使用工业级整流器,将13.8kV高压交流(AC)直接转换为800V直流电(DC),从而大幅减少中间转换步骤,降低交流-直流和直流-直流转换过程中的能耗,端到端电源效率提升达5%。

HVDC架构还显著降低了系统中风扇电源单元(PSU)的数量,不仅提升了整体系统可靠性,还减少了散热需求和零部件数量,进一步提高能源利用率。鉴于散热占据AI数据中心能源预算的核心部分,此举可有效降低运维成本,预计电源维护支出将减少多达70%。

此外,配电系统中采用800V母线槽并由传统的415V AC转换为800V DC,使得在同等导体尺寸下,传输功率提升约85%。更高的电压意味着电流下降,从而减小电阻损耗,同时允许使用更细的导线,实现铜用量的减少(可降低达45%)并消除诸如集肤效应和无功功率等AC系统特有损耗。

目前,英飞凌正携手英伟达共同开发新一代基于800V HVDC架构的电源系统,计划实现AI服务器内AI芯片(如GPU)上的本地电源转换。英飞凌正充分发挥其在电网至芯片电力转换领域的专业优势,整合硅(Si)、碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)等多种关键半导体材料,加速推动端到端HVDC架构的落地。

随着AI数据中心中GPU部署数量已突破十万个,更高效的供电系统变得愈发关键。据预测,到本世纪末,单个IT机架的功率需求将达到1兆瓦甚至更高。在此背景下,结合HVDC架构与高密度多相电源系统,不仅有望成为行业新标准,也将极大促进高质量电子元件及先进配电技术的发展。

当前,AI数据中心采用的是分布式供电结构,多个电源单元共同为AI芯片供电。未来,集中式供电架构将成为趋势,使得有限的服务器机架空间得到最大化利用。这也将进一步推动高效功率半导体解决方案的普及与发展,简化电源转换流程,并支持向更高电压等级的配电系统平稳过渡。