#AI DC
從 AC 到 DC:AI 資料中心正在經歷的下一場能源革命
在過去一百多年裡,整個世界的電力系統基本都建立在交流電(AC)之上。不管是家庭插座、工廠裝置,還是資料中心的空調、水泵、伺服器,幾乎都依賴 AC 供電。但隨著 AI 的迅速崛起,GPU 訓練叢集功率飆升,單櫃從過去的 5kW、20kW,一路邁向 60kW、100kW,甚至未來的兆瓦級。傳統 AC 架構複雜、損耗高、效率天花板明顯,開始難以支撐 AI 時代的超高功率需求。於是,一個被忽視了百年的問題重新回到舞台中心——資料中心的核心供電方式,正在從 AC 轉向 DC(直流)。這並不是簡單的技術切換,而是資料中心能源體系的一次根本性變革。一、AI 推動供電架構升級:傳統 AC 模式逐漸面臨瓶頸傳統 AC 架構之所以面臨挑戰,原因主要來自三個方面:第一,能效損耗不斷放大。AC 架構從高壓到機櫃,會經過多級變壓、整流、逆變,再進入伺服器後還要再次轉換為 DC。每一級都會造成 1%–3% 的損耗,累計損失可達 7%–12%。在 AI 超大規模叢集中,這是一筆極為可觀的能耗。第二,裝置鏈路複雜、佔地大、可靠性受影響。UPS、柴油發電機、多個變壓器和開關櫃構成了 AC 架構的基礎設施。這些裝置既佔空間、成本高,也增加了潛在故障點。第三,AI 負載波動快,對響應速度要求更高。GPU 訓練任務會出現毫秒級的用電波動,傳統 UPS 不擅長處理這類頻繁的“突髮型”功率需求。這些問題促使行業重新思考供電體系的底層結構。二、DC 供電的優勢逐漸凸顯當資料中心的基礎能源體系以 DC 為主時,整體效率、可靠性和成本結構都將發生顯著改善。全 DC 架構的效果主要體現在以下幾點:能效提升 7%–10%:由於減少了 AC↔DC 的多次轉換,DC 供電鏈路更短、損耗更低。建設成本可降低約 35%:大量 UPS、PDU、變壓器和開關櫃可以被移除或減少,使建設投資明顯下降。系統可用性提升:DC 架構更簡單、裝置更少,配合超級電容可實現更快速的負載響應,整體可用性可提升到遠超傳統 AC 的水平。與新能源的適配性更高:燃料電池、太陽能、電池儲能本身輸出就是 DC,使得資料中心可直接接入多種 onsite 電源。因此,DC 架構不僅是提高能效的手段,也與全球“雙碳”背景和大規模可再生能源接入需求高度匹配。三、現場發電 + DC 供電:資料中心出現新的“能源形態”燃料電池能直接輸出 ±400V 或 800V 的 DC 電,與伺服器本身的 DC 需求天然匹配。結合超級電容系統,它形成了適合 AI 資料中心的“穩態 + 瞬態”供電模式:燃料電池 提供穩定持續的基礎功率,超級電容 負責應對瞬時功率波動,配合 DC 配電母線,就能構成一個響應速度快、架構精簡的全新供電體系。值得注意的是,這種 onsite DC 發電結構能夠支援“孤島運行”,即使電網故障也能維持正常供電。這對於電力供應緊張的地區(如北美部分區域)非常具有現實意義,也讓資料中心擺脫“電網限電”和“等待供電接入”的建設瓶頸。四、±400 V 與 800 V:DC 架構的兩條技術路線±400 V(雙極性)安全性更高行業應用更成熟EMI 噪聲較低成本相對更低適合現階段多數 DC 資料中心落地。800 V(單端)效率最高功率密度最大對絕緣與電磁干擾要求更高多用於未來超高密度 AI 伺服器場景。結合行業發展情況來看,中短期以 ±400V 為主流,長期高密度場景會逐步轉向 800V,兩者並不是替代關係,而是互補的選擇。五、DC 架構對資料中心基礎設施帶來的結構性改變未來 DC 資料中心可以減少的裝置比例:去除100% UPS 系統,去除100% 柴油發電機,去除90% 的變壓器,去除65% 的開關櫃,去除50% 的 PDU,這是 DC 架構的最大變化:供電鏈路從“層層堆疊”變為更輕量、更直接、更高效的結構。這樣的簡化帶來三個直接影響:減少佔地,讓更多空間用於 IT 部署,降低故障機率,提高可用性,建設周期縮短,部署靈活度更高,對於大規模擴容的 AI 資料中心來說,這些因素都具有非常高的實際價值。六、與零碳資料中心的發展高度一致DC 架構與碳捕捉、餘熱利用、吸收式製冷等技術的整合更加自然,這主要源於:新能源裝置本身輸出 DC,可直接與高壓直流母線連接,去掉柴油機後可避免大量碳排放。隨著國際大型科技公司紛紛提出 2030–2040 年零碳資料中心建設目標,DC 供電體系可能成為未來政策與行業趨勢中被重點採用的技術路線之一。AI 叢集規模正在急速擴大,傳統 AC 架構的能效、響應速度和成本模型都在逐漸難以適應這一趨勢。隨著現場發電、超級電容和 DC 配電技術成熟,資料中心的供電方式正在經歷一次自下而上的結構性調整。短期內,AC 依然會大量存在;但從高密度 AI 叢集、現場能源系統和零碳資料中心的發展趨勢來看,DC 會在越來越多的場景中成為核心供電方式。對於行業而言,AC→DC 不是概念變化,而是一次面向 AI 時代的底層基礎設施升級。(零氪1+1)
輝達+富士康,掀起AI資料中心電源架構革命!
今日,富士康在官網上宣佈,公司正在與輝達合作,推動800伏直流(800V DC)架構落地AI資料中心。這一新架構將首先在高雄K-1人工智慧資料中心項目中實施,該項目作為展示平台,展現公司在AI伺服器、資料中心及可再生能源整合方面的能力。800V直流架構是一種應用於資料中心電源系統的高壓直流架構。據富士康介紹,此架構專為高密度AI工作負載打造,具備模組化與可擴展特性,能顯著降低電流與電阻損耗,減少銅導體用量並簡化電力分配與使用空間,同時提升能源轉換效率與降低總體用電費用。該架構亦支援輝達未來多代GPU平台,為AI伺服器與資料中心提供高效、可靠且可持續的電力基礎,滿足下一階段AI運算需求。為了智算性能,AI工作負載需將GPU儘可能密集部署,形成超萬顆及以上的超大智算叢集,使得在較小空間內功率高達10-100+MW。而當前資料中心供配電體系難以應對未來超高密機櫃部署,需要重構。智算中心超高密機櫃供配電系統與通算資料中心的關鍵區別是超大功率傳輸、動態衝擊,產生對更高電壓制式、更高效率、更高功率密度、抑制動態衝擊保護等方面的關鍵需求。輝達正加快營造高壓直流電源生態,聯合電源解決方案公司、上游零部件供應商推動800V HVDC架構落地。今年5月,輝達宣佈將從2027年起推動資料中心電力基礎設施向800V高壓直流(HVDC)過渡,目標是支援1MW及以上功率密度的IT機架。技術合作方面,輝達與納微半導體聯合開發基於GaN及SiC的800V HVDC電源架構,率先應用於下一代AI資料中心與Rubin Ultra計算平台;供應鏈協同方面,輝達與英飛凌(SiC器件)、台達(電源系統)、維諦技術(直流母線槽)等廠商合作,確保核心元件的供應與技術相容。據《科創板日報》不完全統計,輝達資料中心電氣生態系統中的主要夥伴合作包括:晶片提供商:Infineon(英飛凌)、MPS(芯源)、TI(德儀)、ST(意法)、ROHM(羅姆)、Navitas(納微);電源系統元件:Delta(台達)、Flex Power(偉創力)、Lead Wealth(領裕/比亞迪)、LiteOn(光寶)、Megmeet(麥格米特);資料中心電力系統:伊頓(Eaton)、施耐德電氣(Schneider Electric)、維諦技術(Vertiv)。中國公司同樣有望受益此架構落地,此前8月1號,輝達官網更新800V直流電源架構(800V DC)合作商名錄,中國GaN晶片龍頭英諾賽科成唯一入選中國廠商。目前,中國主流為240V/336V HVDC方案,海外800V升級方案尚處於驗證中。據民生證券不完全統計,A股公司中,中恆電氣在互動易中表示,公司積極推動在800V領域的試點應用;科華資料在投關平台上答覆形成面向高功率,高密機櫃的800VDC產品解決方案,同時在科華資料官方公眾號中公佈了其已經交付了1000台和騰訊聯合開發的彈性直流一體櫃;麥格米特在最新一期半年報中提出在伺服器電源領域已推出PowerShelf、BBUShelf、Power Capacitor Shelf、800V/570kW Side Rack等產品。招商證券在研報中表示,中國企業在供電變革中可能有不錯的機會。隨著HVDC的大規模應用,海外傳統櫃外供電廠商(如伊頓、維諦、施耐德)面臨格局重塑風險,較多的研發周期促使它們尋求中國企業代工或合作開發產品,中國公司過去積累的電力電子技術、快速響應能力和優質工程師團隊將成為關鍵優勢,有望通過代工OEM等方式進入海外體系,並獲得優異回報。該機建構議關注:1)HVDC:科華資料、麥格米特、科士達、陽光電源、中恆電氣、盛弘股份、禾望電氣;2)配套:蔚藍鋰芯、思源電氣、江海股份、金盤科技、伊戈爾、四方股份。興業證券表示,資料中心建設需求快速增長背景下,海外電網保供能力捉襟見肘,現場電源的應用必要性顯著提升。新能源在資料中心中的應用,有望推動HVDC滲透率提升和電能質量裝置應用的增加。 (科創日報)
美股假期的暴跌…
今天事兒還多。葉倫突然要在周五發表一個講話,講目前面臨的“經濟危險”,其中還要強調美聯儲獨立性。今晚凌晨鮑威爾講話會傳達什麼樣的信息就更引人關注,目前市場大部分人預期是今年一次降息,少數人開始講“no cut”今年不降息…看今晚了 AMD和SMCI的盤前大跌 不代表產業趨勢,只反映格局變化。 AMD屬於貼著市場預期低空略過,全都beat一點點,包括AI DC收入上調一點點。其實算過去幾季中不錯的報了,但市場股價的回饋比業績本身更說明問題,已經調整了-25%且業績合格的情況下,還大跌,說明市場對競爭壓力的concern是中長期結構性的。尤其是Lisa在call上說“ 40億美金指引的天花板不是供給決定的”,暗示供給不一定全部轉化為收入。因為sell-side預測60-80億美金的,都是按cowos拍出來的。有點Lisa給他們降溫的意思。說白了AMD和NV不是一個階段,NV已經進入持續的供給受限(cowos寬鬆了還有電力問題),而AMD還處於爭取需求證明自己的階段....何況傳統業務疲弱的情況下,市場定價的錨早已是明年EPS * 明年PE,因此明年的競爭問題不可能忽視,會被反覆挑戰。除非24年剩下3個季度用顯著的超預期證明自己...似乎有難度。 MI300銷售額Q1大概5億美金,Q2估計能完成8-9億美金,要beat樂觀買方60-80億美金的預期,下半年MI300要完成45-65億美金收入,30-40w片出貨。純好奇,如果電不夠,去哪裡插這麼多MI300… SMCI業績和指引都beat盤後還大跌,也是同樣道理。 GB200明年對AMD、SMCI都偏利空。SMCI過去的核心競爭力說白了是老闆與老黃關係好,allocation階段供不應求還能拿到卡,以及HGX伺服器設計上一點點溢價。而對比之下(下圖)GB200這種整機櫃交付的方式,相當於NV收回了伺服器定義權,價值從伺服器設計能力向兩頭分流,一頭落在board設計能力(Bianca compute board和switch board) ,另一頭是機櫃設計能力,這些主要給了FII廣達緯創,而中間的cartridge甚至是NV自己透過安費諾直接向ODM/OEM銷售。下一步訂單能外溢給戴爾SMCI多少、超微液冷技術儲備如何參與到GB200及B200NVL72等未來架構,還是個問號。近期evercore有個notes也提到了DELL的樂觀展望,長尾客戶存量競爭是挺激烈...