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隨著生成式AI與大型語言模型的爆發(fā)式成長，資料中心的功率需求正呈現(xiàn)倍數(shù)成長。過去以54V為主的伺服器電源架構(gòu)，已無法支撐AI伺服器所需的高電流與高效率運作。為因應(yīng)這股浪潮，業(yè)界正快速轉(zhuǎn)向「800V直流（VDC）」架構(gòu)，這不僅是一次電壓等級的提升，更代表資料中心供電哲學(xué)的根本變革。近期英飛凌科技也為NVIDIA針對AI基礎(chǔ)設(shè)施推出的800V直流（VDC）電源架構(gòu)提供支援，來因應(yīng)需求。

800V直流架構(gòu)，是驅(qū)動AI世界持續(xù)前行的隱形引擎。

AI伺服器的功耗已遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)IT設(shè)備。一臺AI伺服器機架目前約需120kW功率，預(yù)計到2030年前後將突破1MW，成為名副其實的「AI電老虎」。這樣的需求使得低壓高電流的54V架構(gòu)變得低效且笨重，不僅導(dǎo)致巨大的電流損耗，也使電纜、轉(zhuǎn)換模組與散熱系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)急劇上升。

在這樣的背景下，800V直流電源架構(gòu)脫穎而出。藉由提升電壓、降低電流，整體功率傳輸?shù)膿p耗可顯著下降，同時減少線纜尺寸與系統(tǒng)體積。對資料中心營運商而言，這不僅意味更高的能源利用率，也能顯著降低冷卻與維護成本。

傳統(tǒng)資料中心多採交流(AC)供電，但多次的AC/DC與DC/DC轉(zhuǎn)換會造成能量損失。隨著AI伺服器對能源效率的極致追求，直流電架構(gòu)因其可簡化轉(zhuǎn)換層級、提升效率而受到青睞。800V DC能讓資料中心以更高功率密度、更少轉(zhuǎn)換損耗的方式，將電力直接輸送至伺服器的電源轉(zhuǎn)換模組，實現(xiàn)高達(dá)98%的轉(zhuǎn)換效率。

AI時代的資料中心不再只是堆疊伺服器，而是一座座「電力工廠」。運算密度提升，隨之而來的是更高的熱負(fù)載與能源分配挑戰(zhàn)。如何在不增加系統(tǒng)停機風(fēng)險的前提下進行維護與升級，成為關(guān)鍵課題。為此，產(chǎn)業(yè)界正致力於開發(fā)模組化、可擴展且可熱插拔的供電架構(gòu)。例如，透過受控的預(yù)充電與放電機制，即使在整個機架持續(xù)運作下，也能安全更換伺服器主機板，確保AI服務(wù)不中斷。

向800V直流架構(gòu)轉(zhuǎn)型是建構(gòu)未來強大的AI超級工廠的關(guān)鍵一步。一臺AI伺服器機架的功耗預(yù)計將從目前的約120 kW上升至500 kW，並在本十年末達(dá)到1MW。英飛凌已於2025年5月與NVIDIA合作開發(fā)適用於800V直流供電加速運算平臺的先進功率轉(zhuǎn)換解決方案。目前，英飛凌藉由中繼匯流排轉(zhuǎn)換器（IBC）技術(shù)及基於氮化鎵（GaN）的高頻開關(guān)解決方案，加速推進從電網(wǎng)到處理器核心的三級與二級轉(zhuǎn)換方案的開發(fā)。可實現(xiàn)高達(dá)98%的每級轉(zhuǎn)換效率水準(zhǔn)。

支撐800V直流架構(gòu)的核心，是以碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）為代表的新世代功率半導(dǎo)體。它們能在高電壓、高頻率下穩(wěn)定運作，實現(xiàn)更高的能量轉(zhuǎn)換效率與更小的系統(tǒng)尺寸。這些技術(shù)的成熟，使得高壓直流供電不僅可行，更具備商業(yè)化的可靠性與安全性。

AI資料中心的建置成本動輒上億美元，任何停機都意味著巨額損失。800V直流架構(gòu)在效率、可靠性與可維護性上的優(yōu)勢，正是支撐AI基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)運作的關(guān)鍵。它不只是節(jié)能手段，更是AI生態(tài)邁向高密度、高可用性與低碳化的必然選擇。