5月21日消息，在臺北電腦展期間，英偉達宣布成立一個供應商聯盟，為數據中心提供 800V 高壓直流供電（HVDC） 。這被認為是從 2027 年開始支持 1 MW 功率服務器機架的關鍵步驟。

目前該供應商聯盟包括：英飛凌（Infineon）、MPS、Navitas、羅姆（Rohm）、意法半導體（STMicroelectronics）和德州儀器（Texas Instruments）等芯片廠商，Delta、Flex Power、Lead Wealth、LiteOn 和 Megmeet  功率模塊廠商，以及 Eaton、Schneider Electric 和 Vertiv 等電源系統廠商。

HVDC架構的主要優勢

目前，AI 數據中心的配電涉及多次電壓轉換，隨著 AI 的計算需求導致功率需求增加，這會導致效率低下和復雜性增加。

今天的 54Vdc 機架已達到 200kW 的功率極限。Nvidia GB200 NVL72 和 GB300 NVL72 機架具有多達 8 個電源架，可為計算和交換機架供電。使用相同的 54 V DC 配電意味著一個 MW 機架的電源架將占用高達 64 U 的機架空間。另一種方法是為每個計算機機架使用專用的電源機架，這會占用數據中心的寶貴空間。

NVIDIA 800 V HVDC 架構通過使用工業級整流器在數據中心周邊將 13.8 kV 高壓交流電網電力直接轉換為 800 V HVDC，這消除了大多數中間轉換步驟，以及許多 AC/DC 和 DC/DC 轉換過程中的相關能量損失，端到端電源效率提高了5%。

HVDC 架構還顯著減少了電源鏈中所需的帶風扇的電源單元（PSU）數量，從而提高了系統可靠性、降低了散熱、減少了組件數量并提高了能源效率。由于冷卻是 AI 數據中心能源預算的重要組成部分，因此減少散熱會對設備和能源成本產生重大影響。由于電源裝置故障的減少，維護成本也可以降低高達 70%。

在配電中使用 800 V 母線槽并從 415 V AC 切換到 800 V DC，可以通過相同尺寸的導體傳輸 85% 的功率，因為更高的電壓降低了電流需求并降低了電阻損耗。電流較低時，較細的導體可以處理相同的負載。這減少了 45% 的銅需求，并消除了交流電特定的低效率，包括集膚效應和無功功率損失。

“英偉達不僅在構建更快的 GPU，而且還重新設計了整個電源堆棧，以釋放 AI 的全部潛力，”英偉達核心技術杰出工程師 Mathias Blake 說。

英飛凌的 800V 架構

目前，英飛凌正與英偉達合作，開發基于新架構的下一代電源系統，該架構具有 800 V 集中發電和高壓直流 （HVDC） 功能，用于 AI 數據中心內的配電。

新的系統架構顯著增強了整個 AI 數據中心的節能配電，支持直接在服務器主板內的 AI 芯片 （GPU） 上進行電源轉換。英飛凌正在利用其在從電網到核心的功率轉換方面的專業知識，基于硅 （Si）、碳化硅 （SiC） 和氮化鎵 （GaN） 等所有相關半導體材料，推動全面 HVDC 架構的路線圖。

由于 AI 數據中心已經使用超過 100,000 個單獨的 GPU，因此對更高效供電的需求變得越來越重要。據估計，到本十年末，AI 數據中心將需要每個 IT 機架 1 兆瓦或更高的功率輸出。因此，HVDC 架構與高密度多相系統相結合，將為行業樹立新標準，推動高質量組件和配電系統的發展。

“英飛凌正在推動人工智能的創新，”英飛凌電源和傳感器系統部總裁 Adam White 說。英飛凌在從電網到核心的 AI 驅動方面的應用和系統專業知識，與 NVIDIA 在加速計算方面的世界領先專業知識相結合，為 AI 數據中心的電源架構新標準鋪平了道路，以實現更快、更高效和可擴展的 AI 基礎設施。

“新的 800V HVDC 系統架構可在整個數據中心提供高可靠性、高能效的配電，”英偉達系統工程副總裁 Gabriele G?rra 說。“通過這種創新方法，NVIDIA 可以優化我們先進 AI 基礎設施的能耗，這支持我們對可持續發展的承諾，同時還提供下一代 AI 工作負載所需的性能和可擴展性。”

目前，AI 數據中心的電力供應是分散的。這意味著 AI 芯片由大量的電源單元供電。未來的系統架構將是集中式的，從而最大限度地利用服務器機架中的約束空間。這將增加尖端功率半導體解決方案的重要性，這些解決方案使用最少的功率轉換級，并允許升級到更高的配電電壓。