夜雨聆风
英伟达（NVIDIA）下一代 AI 数据中心将转向 800 伏直流（800 VDC）供电架构。这一变化正在拉动碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）元器件的需求，整个电源基础设施向更高功率密度演进。据业内人士透露，该架构是为了支持本十年后期预计出现的兆瓦级 AI 机架，属于英伟达面向 2027 年部署的 Kyber 机架平台的一部分。数据中心供电方式正在从传统的低压配电转向高压系统，目的是降低损耗、提升计算密度。
电力基础设施成了 AI 扩张的瓶颈
AI 数据中心的规模和功耗增长很快，有的设施需要几百兆瓦。这给电力输送系统——变压器、开关设备、转换设备——带来很大压力。行业数据显示，高压电力基础设施的交货周期长，某些电网元件要等好几年。这些延误正成为新建数据中心的关键限制因素。
转向 800 VDC 可以简化配电、提高效率，但也带来新的半导体和元器件需求。800 VDC 架构需要多个转换环节，每个环节用不同的器件：碳化硅用于连接电网的高压侧转换，氮化镓用于靠近计算硬件的高频转换。此外，服务器里的电源管理 IC（PMIC）、保护器件、热插拔控制器、高压控制元器件也都有新需求。英飞凌、德州仪器、意法半导体、安森美、纳微半导体等多家供应商，都在参与高压 AI 数据中心电源系统的组件开发。
多类元器件供应趋紧
AI 基础设施的需求正在和电动汽车、工业应用的现有需求叠加，功率半导体的供应链开始吃紧。行业预估显示，数据中心电源系统里 SiC 和 GaN 器件的采用率在上升，本十年剩余时间内会稳步增长。同时，电源管理 IC 和相关元器件的交付周期在某些情况下已经超过 30 周，原因是成熟制程晶圆厂产能受限。这些元器件虽然没有 AI 处理器那么显眼，但每台服务器和机架都少不了。即便 AI 芯片充足，这些元器件的短缺也可能拖慢整个系统的部署。
固态变压器和高压系统受到关注
向高压系统转型也推动了固态变压器的发展——用半导体转换系统代替传统的电网变压器。Microchip、Navitas、Delta Electronics 等公司已经展示了专为 AI 数据中心设计的高压电源模块和变压器系统。这类系统可以简化从电网到服务器机架的电力转换，提高效率，同时减小占用空间。不过，这些技术还处在早期部署阶段，需要几年验证才能大规模应用。
展 望
随着 AI 基础设施持续扩张，SiC 和 GaN 组件的需求在本十年剩余时间内会稳步增长。但供应仍然偏紧，尤其是在高压器件、电源管理 IC 和专用转换组件方面。半导体制造商虽然在扩产，但结构性需求增长加上新建晶圆厂周期长，关键功率元器件的交付周期预计仍会保持较长。因此，向 800 VDC 的转型很可能给 AI 基础设施供应链带来新的压力。
来源： IBS ELECTRONICS
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