輝達800HVDC技術，趨勢，供應鏈分析

01. 輝達800HVDC架構，AIDC電源邁入新時代

2025 年 10 月，輝達在北美 OCP 全球峰會上正式發佈《下一代 AI 基礎設施的 800 伏直流架構》白皮書，明確 800V 高壓直流（HVDC）將成為未來 AI 資料中心供電主流方案，標誌著行業從傳統 UPS 交流架構向高壓直流架構轉型。

從Hopper架構到Blackwell架構的演進中，單GPU的功耗提升了約75%，而NVLink域內互聯的GPU數量已擴展至72個，單機架的功率密度因此提升了3.4倍，超出了傳統供電架構的物理承受範圍。

過去每個機架約消耗30至50千瓦，如今新一代AI機架的功耗已超過100千瓦，部分叢集甚至逼近兆瓦級。傳統54V直流或415V交流的低壓供電體系必須使用大量銅纜，造成了空間浪費與經濟不可行性。

輝達推出的Kyber機架架構，將800V直流直接分配至各節點，通過單級轉換實現更高的空間利用率和能源效率。測試結果顯示，機架體積減少26%，能耗降低約8%，同時支援超過每機架1MW的持續負載能力。

與傳統415V交流系統相比，800V直流架構可以以相同線規承載超過150%的功率，從而顯著減少銅纜使用量和配線複雜度。三線制（正極、負極、接地）替代四線制的交流布線，不僅節省材料，也簡化了安裝與維護流程。

02. 800HVDC架構的技術優勢及應用潛力

當下人工智慧工廠的機架採用 54V 直流配電，笨重的銅母線將電力從機架式電源架輸送到計算托盤。隨著機架功率超過 200 千瓦，這種方式開始觸及物理極限：

空間限制：目前的NVIDIA GB200 NVL72或NVIDIA GB300 NVL72最多可配備八個電源架，為 MGX 計算和交換機機架供電。如果使用相同的 54V 直流電源分配，則在兆瓦級 Kyber 系統中，每個電源架將佔用高達 64U 的機架空間，從而沒有空間用於計算。

銅過載：在單個 1 兆瓦機架中使用 54 伏直流電，需要高達 200 公斤的銅母線。僅單個 1 吉瓦 (GW) 資料中心的機架母線就可能需要高達200噸的銅。顯然，目前的配電技術無法滿足未來 GW 級資料中心的需求。
低效的轉換：電力鏈中反覆的交流/直流轉換不節能，並且會增加故障點。

800VDC架構的核心在於減少能量變換環節，提高傳輸效率與功率密度。其典型路徑為：35kV市電 → 中壓整流（AC/DC） → 800VDC母線 → 機櫃側DC/DC模組 → GPU/CPU供電。

與傳統交流供電體系相比，主要優勢體現在以下四個方面：

能效提升：傳統資料中心電源系統包含多級轉換（UPS→PDU→PSU→VRM），總效率約93%–95%。800VDC減少一級AC/DC環節後，系統總效率可提升至98%以上。在兆瓦級AI叢集中，每提升1%的轉換效率，都意味著顯著的營運成本降低。

銅損與空間佔用最佳化：電壓提升使得相同功率下的電流減少約一半，銅損下降40%–50%，線纜截面積相應減小。母線與連接器體積減小後，機櫃內空間利用率提高，熱負載也得到控制。

架構簡化與維護便利：800VDC供電系統可將整流模組上移至機櫃外側或配電層，機架內部僅保留DC/DC轉換。供電路徑縮短、裝置層級減少，使得系統可靠性和維護效率顯著提升。

高功率密度與液冷相容：800VDC架構更容易支撐600kW以上的單櫃功率，為AI伺服器整機櫃化部署創造條件。同時，其電源模組可直接與液冷CDU配合，實現“電源+散熱”一體化整合設計。

隨著AI算力需求激增，資料中心單機櫃功率密度邁向百千瓦/兆瓦級，傳統UPS交流、240V直流、OCP整機櫃48V直流等供配電制式面臨空間、散熱、能效及負載動態響應等瓶頸。800V HVDC因穩定、高效、可靠、節材和高帶載能力成為未來智算中心標配，主要採用±400V和800V（含750V）兩種電壓等級。其中±400V產業鏈成熟、安全性高，但需三線傳輸且負載平衡要求高；800V效率最優，可減少全鏈路供電損耗和銅用量，適配輝達新一代伺服器，但面臨供應鏈、成本及安全挑戰。

03. 中美企業同台競技，800HVDC系統供應鏈解密

輝達800V架構合作夥伴名單涵蓋了全球頂尖的半導體企業和電源系統供應商。

晶片供應商名單中包括了ADI、萬國半導體（AOS）、EPC、英飛凌、英諾賽科、MPS、納微半導體（Navitas）、安森美半導體（onsemi）、Power Integrations、瑞薩電子（Renesas）、立錡科技（Richtek）、羅姆半導體（ROHM）、意法半導體、德州儀器等行業巨頭。這些公司共同提供高效的SiC/GaN器件，為800V架構奠定基礎。

值得關注的是，中國晶片企業英諾賽科成為本次入選輝達合作夥伴中唯一的中國晶片企業。作為業內唯一的全端氮化鎵供應商，英諾賽科是唯一實現1200V至15V氮化鎵量產的公司，可提供從800V到1V的全鏈路解決方案。

電源系統元件夥伴包括貿聯（BizLink）、台達電子、偉創力（Flex）、通用電氣弗諾瓦（GE Vernova）、Lead Wealth（領裕國際，領益智造子公司，惠州比亞迪電子控股股東）、光寶科技、麥格米特電氣。這些企業正在最佳化高密度PDU和轉換器，確保電源元件的互操作性和可擴展性。

資料中心電力系統提供商則涵蓋了ABB、伊頓、GE Vernova、Heron Power、日立能源、三菱電機、施耐德電氣、西門子和Vertiv等行業巨頭。這些公司正開發設施級HVDC和EcoStruxure平台，支援GW級部署。

AI資料中心標準化：800VDC預計將在2025–2027年成為AI叢集與高密度算力中心的主流供電架構。它將與液冷、光互連、模組化建設共同構成新一代“AI Factory”基礎標準。

04. 生態與產業鏈將如何重塑

雖然輝達的800V HVDC剛剛提出，落地還需時日。部分產業研究機構認為，海外首批800V HVDC工程有望在2026年下半年開始落地驗證，國內在2026–2028年間進入更多試點與小規模部署階段，2030年前後隨著SST與中壓整流器成熟，市場化速度將顯著加快。輝達對此也提出“三步走”路線：初期是相容當前技術路線的過渡方案，在現有機房裡新增800VDC電源櫃（會替代一些原有配件，並不會造成空間更多佔用）；中期則是混合供電網路；最終的目標則是SST（固態變壓器）方案，實現真正的HVDC。

如果這一路線得到貫徹，那麼毫無疑問第一個受到衝擊的就是UPS和母線產業鏈，新的架構在構想中將減少直至取消相關部件，因此專注於UPS和配電裝置的廠商必須面臨轉型或者參與新生態鏈的選擇。當然，作為供配電企業，如果有相應的技術儲備，同樣也會成為這一次架構變動的收益方。特別是掌握高壓功率模組封裝與散熱方案的廠商，中長期看將獲得更高的增長空間。在材料方面，碳化矽（SiC）和氮化鎵（GaN）器件是關鍵，且用量巨大。行業預計，2030年碳化矽市場規模可達36億元。而就氮化鎵來說，單機櫃用量就可折算約18萬美元，同樣具有巨大的市場空間。

最後，具有系統整合與工程交付能力的總包公司無疑會成為最大的贏家。無論是在什麼時代，建設和維運都是智算中心得以運行的前提。越是新的架構技術，也越依賴於具有系統整合能力的建設方。

(零氪1+1)