高盛：800伏特革命：Nvidia如何重塑AI資料中心的未來能源版圖

市場花了三年時間才算清楚這個永不滿足的 AI 資本開支黑洞——尤其是為了阻止中國贏得 AI 戰爭，未來五年至少需要 5 兆美元的資金投入；而這一認知幾乎危險地逼近了戳破 AI 泡沫的邊緣。

正當華爾街剛開始適應那個需要填補的巨額 AI 資金缺口之際，這個缺口眼看還要進一步擴大。

10 月，輝達宣佈了十多家合作夥伴，著手讓資料中心行業為 800 伏直流（DC）供電架構和 1MW 機櫃功率密度做好準備——這將是一次革命性的轉變，取代傳統的 415 伏交流（AC）供電架構。

這家 GPU 巨頭在 10 月中旬表示，將公佈 Vera Rubin NVL144、MGX 代開放架構機櫃伺服器的規格。公司還計畫詳述對輝達 Kyber 系統的生態支援；該系統連接 576 顆 Rubin Ultra GPU，旨在滿足不斷增長的推理需求。

作為回應，約 20 家行業合作夥伴正展示新的矽方案、元件、電力系統，以及對輝達最新 800 伏直流（VDC）機櫃系統與電力架構的支援，以支撐 Kyber 機櫃架構。

輝達表示：“從傳統 415 或 480 伏交流三相系統遷移到 800VDC 基礎設施，可提供更強的可擴展性、更高的能效、更低的材料使用量，以及更高的資料中心性能容量。使用 800VDC，在相同銅材條件下可傳輸超過 150% 的電力，從而無需用 200 公斤的銅母排為單個機櫃供電。”

當然，這也意味著一筆巨額升級帳單即將到來。

據 DataCenter Dynamics 報導，CoreWeave、Lambda、Nebius、Oracle Cloud Infrastructure 和 Together AI 等公司都在按 800 伏資料中心進行設計。輝達指出，富士康在台灣的 40MW “Kaohsiung-1” 資料中心也在使用 800VDC。此外，維諦技術（Vertiv）發佈了其 800VDC MGX 參考架構，結合了電力與製冷基礎設施架構。HPE 也宣佈將為 Kyber 提供產品支援。

輝達補充稱，新的 Vera Rubin NVL144 機櫃設計具備 45°C（113°F）液冷、新的液冷母排以實現更高性能，以及 20 倍的儲能來保持供電穩定。中央印刷電路板中背板取代傳統的線纜連接，實現更快的組裝與更易維護。

Kyber——輝達 Oberon 的繼任者——將在 2027 年前後容納 576 顆 Rubin Ultra GPU。該系統包含 18 個計算刀片並垂直旋轉放置，“像書架上的書一樣”。

為輝達轉向 800VDC 提供矽方案的廠商包括 Analog Devices、AOS、EPC、Infineon、Innoscience、MPS、Navitas、onsemi、Power Integrations、Renesas、Richtek、ROHM、STMicroelectronics 和 Texas Instruments。

多家晶片供應商指出，800VDC 需要更換電源晶片與電源供應器（PSU），其中不少廠商強調了氮化鎵的能力。

AOE 表示：“這種範式轉變需要先進的功率半導體，尤其是碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN），以在更高電壓與頻率下實現最高效率。”

參與該項目的電力系統元件供應商包括 BizLink、台達（Delta）、Flex、GE Vernova、Lead Wealth、光寶（LITEON）和 Megmeet。電力系統供應商發佈了新的電源機架（power shelves）、液冷母排、儲能系統與互連方案，以滿足輝達新系統的需求。資料中心電力系統供應商包括 ABB、Eaton、GE Vernova、Heron Power、日立能源（Hitachi Energy）、三菱電機、施耐德電氣、西門子和維諦技術（Vertiv）。

多家廠商已宣佈新的 800VDC 架構參考設計，使營運商能夠為未來的 1MW 機櫃做準備。部分營運商正在考慮提供“側車（side-car）”機櫃，放置在電腦櫃兩側，提供所需的供電與製冷。

施耐德電氣資料中心 CTO Jim Simonelli 表示：“隨著計算密度提升，轉向 800VDC 是自然演進。施耐德電氣致力於幫助客戶安全、可靠地完成這一過渡。我們的專長在於理解從電網到伺服器的完整電力生態系統，並設計能夠無縫整合、性能可預測且運行安全的解決方案。”

可以理解的是，Simonelli 對這場變革欣喜若狂：這意味著隨著 AI 的首個重大升級周期啟動，AI 領域將需要向他的公司訂購數百萬甚至數十億的新裝置。而那些需要為此買單的人，顯然不會那麼高興。

這也是為什麼在高盛最近的一份研究報告（nlg.news 可下載）中，該行資料中心分析師 Daniela Costa 寫道，近期投資者圍繞資料中心資本開支（capex）的討論，已轉向輝達提出的 800VDC 架構，以及資本貨物類股中誰將成為贏家和輸家，當然還有這筆帳單到底會有多大。

據 Costa 稱，AI 資料中心採用 800VDC 架構是一場由 AI 工作負載不斷攀升的電力需求與營運挑戰驅動的根本性轉變。此次遷移的首要原因，是為了高效支援現代 AI 機櫃前所未有的功率密度——其規模正從每櫃數十千瓦提升到遠超 1 兆瓦，超出了傳統 54V 或 415/480VAC 系統的能力範圍。

輝達預計，從長期看，其 800VDC 架構可通過效率、可靠性和系統架構的改進，將總體擁有成本（TCO）最多降低 30%，這也與更低的裝置維護成本相關（當然，短期內這將是另一道重大的支出門檻）。輝達預計，向 800VDC 資料中心的過渡將與其計畫於 2027 年推出的 Kyber 機櫃架構部署同步。

關於 2028 年以後可採用輝達 VDC800 運行的資料中心佔比，行業記憶體在很大分歧。例如，在高盛第 17 屆工業周上，Legrand 表示他們預計向更高電壓的轉變將提升每 MW 的收入潛力（從傳統資料中心的 200 萬歐元/MW 提升到可能的 300 萬歐元/MW），但同時指出即便到 2030 年預測值（2030E），超過 300kW 的機櫃也應仍屬小眾；目前仍有 3/4 的機櫃低於 10kW。然而，高盛近期還主持了一場關於 AIDC 供電的專家電話會議，其中提到的預期是：800VDC 架構可能成為主流，覆蓋 80–90% 的新建資料中心。

無論採用程度如何，這一技術轉變都意味著部分資料中心的預算可能會被重新分配到與當今架構顯著不同的產品類型上，從而對投資者產生潛在影響。

因此，Costa 的目的在於向投資者闡明這些影響；儘管這些影響在未來兩年內不太可能推動公司的預測發生變化，但很快就會開始對估值產生影響。

以下摘錄自高盛報告，概述該行對即將到來的關鍵技術變革及其影響的主要觀察。

向800VDC配電轉型：800VDC架構從根本上改變了AI資料中心的供電方式，使傳統的AC PDU和AC UPS系統在很大程度上變得不再必要。這類基礎設施需要更精簡的供電路徑，將電力轉換集中化，並在設施層面整合電池儲能。與由單體UPS為特定機櫃或分區提供備用電力不同，800VDC架構採用設施級電池儲能系統。這些大規模電池系統負責管理電力波動、在停電時提供短時支撐電力，並確保整個資料中心的電網穩定性。這可將AC PDU機櫃需求降低多達75%，並支援兆瓦級機櫃功率密度。根據高盛第17屆年度工業周管理層評論，ABB目前在中壓直流UPS（MV DC UPS）系統中佔據100%的份額。隨著資料中心轉向在中壓側採用集中式備電系統，該細分領域預計將變得愈發重要；而施耐德、羅格朗和ABB目前在AC PDU與AC UPS方面已有佈局。

Sidecar（側掛模組）是現有資料中心改造的啟動關鍵：在VDC800首輪落地階段（2025–2027），Sidecar將作為過渡模組部署，在完全原生的直流機房上線前發揮作用。它們掛接在兆瓦級機櫃上，將輸入的交流電轉換為800VDC，並提供整合的短時儲能以穩定GPU負載尖峰。該設計消除了對傳統AC PDU和UPS系統的需求，同時使機櫃功率可擴展至1.2MW。施耐德是這些Sidecar的關鍵供應商，明確瞄準帶整合儲能、最高1.2MW的機櫃。這些Sidecar包含DC-DC變換器，ABB也在我們的會議上提到，在該新架構下這類裝置將出現強勁需求。NVIDIA認為，為最大化效率，800VDC資料中心最終形態中還將配備固態變壓器；不過高盛覆蓋的廠商目前均未生產該產品，儘管施耐德和ABB表示正在積極在該領域創新。

銅用量降低：在800V下電流需求更低，可使銅質量減少多達45%。同等尺寸導體在800VDC下可較415VAC承載約高出157%的功率，從根本上改變電纜與母線槽的經濟性。這意味著系統將從四線制交流轉向三線制直流（POS/RTN/PE），降低導體與連接器複雜度。由於在相同功率下電流更小，可採用更細的電纜與更小的母排——Prysmian、耐克森（Nexans）、羅格朗和施耐德在資料中心電纜與母排方面有重要敞口。儘管最佳化後，電纜與母線槽仍是800VDC配電不可或缺的組成部分。此外，一些公司指出，儘管此類裝置的用量需求降低，但對質量的要求更高，從而推升ASP；隨著需求轉向直流母線槽、直流開關裝置及專用電纜（尤其是液冷電纜），單位MW的內容價值上升。儘管不用於資料中心應用，耐克森生產液冷超導電纜；Prysmian正在開發直流冷卻解決方案以滿足快充需求；NKT也在研發超導電纜。此外，ABB、施耐德和西門子供應直流開關裝置，而大多數電氣廠商供應直流母線槽。

向液冷的決定性轉向：當機櫃功率從數十kW提升至最高1.2MW，這一功率密度會產生前所未有的熱量，傳統風冷系統越來越難以高效散熱。風冷在應對AI與現代計算不斷提升的散熱與功率需求方面表現不足，從而推動行業決定性轉向液冷，並採用兆瓦級冷卻液分配單元（CDU）。在高盛覆蓋範圍內，施耐德通過其Motivair資產在液冷方面敞口最大；阿法拉伐（Alfa Laval）也通過協作獲得間接敞口，相關系統中還包括Vertiv等液冷方案提供商、超大規模雲廠商以及承包商。Carel也提供控製器、加濕系統與感測器，廣泛應用於資料中心液冷及傳統製冷系統。

保護與安全系統重構：800VDC架構簡化了配電方式，不再通過大量交流配電盤來分配交流電（這些配電盤是由斷路器、開關與控制裝置組成的大型成套裝置）。在800VDC架構中，它們正被先進的直流安全斷路器與固態保護裝置所取代。固態斷路器是該領域的關鍵創新，相較機械式產品具備更快速度與更強可控性。例如，ABB的SACE Infinitus被稱為全球首款獲得IEC認證的固態斷路器，專為使直流配電具備可行性而設計。此外，施耐德也表示正在開發固態開關裝置，但尚未實現商業化。

對儲能的需求增加：向800VDC資料中心轉型需要更大的電池儲能，以應對更高的功率波動並繞開電網並網限制，因為機櫃負載可在毫秒級從30%躍升至100%利用率。儲能將演進為主動的“低通濾波器”，吸收高頻尖峰並平滑負載爬坡。這將支援分層策略：在更靠近機櫃處使用快速響應電容來應對毫秒級波動，在更靠近並網點處使用大型BESS來提供更長時間的支撐。高盛強調，施耐德在儲能向更靠近機櫃部署的趨勢中具備敞口。

臨別之際，高盛分析師指出，這是一個趨勢，其對該銀行覆蓋範圍的影響尚不明朗但可以肯定；儘管如此，這種技術的出現需要時間，該銀行預計將在 2028 年左右開始看到商業化。

最後，我們用幾張圖表來總結，首先是未來幾年需要更換和不需要更換的東西的可視化快照，以及向 800VDC 的過渡：橙色部分代表需要升級的裝置以及對當前產品的潛在較低需求，紅色部分代表可能被更換的裝置，綠色部分代表預計需求會更強的裝置。

接下來，按公司彙總的產品曝光情況。

最後，對資料中心裝置競爭格局進行總結。 (老李說研報)