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800V HVDC架构
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告别54V时代,迈向800V,数据中心掀起电源革命
36氪· 2025-08-07 11:21
AI数据中心电力需求变革 - 全球AI数据中心电力需求正因ChatGPT、Claude、DeepSeek等AI应用爆发而达到临界点,机架功率从传统20-30kW跃升至500kW-1MW级别,英伟达单AI GPU服务器功率逼近1kW,满配NVL AI服务器机柜功率突破100kW [1] - 2027年规划的1MW AI Factory机架集群对供电系统提出颠覆性要求,行业加速向800V直流HVDC高压体系演进,该架构可降低能量损耗、提升能效并支持兆瓦级部署 [1] 传统供电系统局限性 - 传统54V直流供电系统在兆瓦级机架中面临空间占用过大问题:NVIDIA GB200 NVL72设备需8个电源架占用64U空间,挤压计算设备安装空间 [2] - 1MW机架采用54V供电需200千克铜母线,1GW数据中心需50万吨铜,且重复交直流转换导致效率低下和故障隐患增加 [3] - 800V HVDC方案可将13.8kV交流电直接转换,减少中间环节,降低70%维护成本并提升5%端到端能效 [4][5] 行业技术布局动态 - 英伟达2025年牵头成立800V HVDC联盟,目标2027年实现1MW单机架供电,整合芯片/电源/电气工程/数据中心全产业链 [4] - 微软推出Mount DrD Low分离式架构计划升级至400V HVDC,谷歌设计±400V全场直流供电方案,Meta分三步推进兆瓦级HVDC [5] - 英诺赛科成为英伟达800V架构唯一中国合作商,合作推动单机柜功率突破300kW,算力密度提升10倍 [6] 国产供应链技术突破 - 长电科技在800V架构中覆盖PSU/IBC/PoL全环节:提供TO263-7L/TOLL/TOLT封装分立器件和塑封模块,兼容GaN/SiC材料 [7] - 实现双面散热PDFN封装和SiP技术突破,完成60A以上高集成度电源模块研发,建立从热仿真到性能优化的全流程服务能力 [8] GaN技术优势分析 - 英诺赛科入选源于GaN供应紧张(台积电关闭产线),GaN相比SiC在高压场景具备更优性能表现 [9] - GaN HEMT器件具有ns级开关速度、无反向恢复电流特性,适合高频应用,能提升转换效率并缩减设备体积 [10][11] - GaN器件通过二维电子气导电实现低导通电阻,在800V架构中可减少发热量并提高功率密度 [12]