下一代AI数据中心供电链路与功率器件重构

6月26日，由InSemi和天科合达共同举办的AIDC POWER×SEMICONDUCTOR闭门沙龙在上海张江之尚顺利举办。本次交流围绕AI数据中心供电架构演进、HVDC高压直流路线发展、SST技术路径，以及SiC、GaN等功率器件在新一代电源系统中的应用机会展开深入讨论。

覆盖“系统—设备—器件”全链条的产业对话

本次沙龙的一个显著特点，是参与企业覆盖了AI电源产业链的完整环节，使得讨论能够从系统架构直接延伸至器件与制造层面。

在系统与应用侧，包括台达、阳光电源、维谛、华为数字能源、中恒、科华、正泰、宁德时代、国内头部CSP等企业参与交流；在功率器件与半导体制造侧，则包括英飞凌、ST、中芯国际、芯联集成、华润微、扬杰科技、瞻芯电子、长飞先进、积塔等企业共同参与讨论。

四个演讲奠定本次会议讨论主线

阳光源智、台达-中达通、博世及英诺赛科四家公司分别围绕不同技术方向做了主题演讲，从系统架构到器件层面共同构成本次会议的基础认知框架。

1、阳光源智张伟军：《从 48V 到 800VDC：AI 数据中心电源架构演进》指出，随着机柜功率密度持续提升，传统UPS交流架构在效率、损耗与布线复杂度方面逐步接近边界，800V HVDC有望通过减少多级变换与降低电流损耗，成为下一代重要供电方向。

2、台达-中达通张彦和：《数据中心800V直流供电架构》认为，AI算力增长带来的不仅是IT设备升级，更是供电、散热与空间的系统性重构。随着功率密度上行，48V体系逐步逼近物理约束，高压直流与系统集成化成为明确趋势，产业正在从验证阶段走向工程化落地。

3、博世王骏跃：《博世SiC，赋能数据中心和固态变压器黄金时代》介绍了SiC从6英寸向8英寸的演进路径，强调其在高压、高频与高可靠性电源系统中的关键作用，并指出随着成本下降与成熟度提升，SiC将在AIDC及未来SST架构中持续扩大应用空间。

4、英诺赛科许翔：《InnoGaN AIDC解决方案》从GaN应用角度指出，氮化镓在800V→54V、54V→12V等中低压高频变换链路中具备显著优势，将与SiC在不同电压等级形成互补，共同支撑AI电源多级转换架构演进。

基于上述讨论，可以进一步总结出本次会议的核心观点。

一、AI电源正在走向高压直流重构，直面物理极限

从现场讨论来看，一个相对明确的共识是：AI数据中心供电系统正在进入以高压直流为主线的结构性重构阶段。这一趋势背后，本质驱动力来自机柜功率密度持续提升与供电链路损耗约束的同步强化，使得传统低压交流分配体系在效率与体积维度上逐步接近物理极限。

Ø上万安培的电流极限：与会专家指出，当未来算力（如Rubin Ultra）机架功率飙升至600kW–1000kW（兆瓦级）时，若继续沿用传统50V低压供电，柜内电流将高达上万安培。这在物理上意味着铜缆的线径、承重和布线空间将彻底崩溃。“铜退”不再是单纯的成本考量，而是物理层面的必然选择。

Ø灰白区的“土地战争”：传统多级变换损耗使得整体效率仅92%–95%，且服务的电力基础设施（灰区）不断膨胀，严重挤压了真正产出算力价值的IT机柜（白区）空间。800V高压直流架构能将整体PUE降至1.1甚至1.05以下，其核心的经济账，正是通过缩减电力设备体积来“压榨空间”，把空间腾给昂贵的GPU机柜。

在具体路径上，与会观点普遍认为：短期来看，±400V与800V高压直流可能呈现并行演进状态。但在这一演进中，国内外呈现出鲜明的地域性路线分歧：

Ø海外（北美大厂如Meta、Google）多选择±400V（双极性）路线：欧美法规极其严格（通常视600V以下为低压安全范围），采用±400V可以巧妙规避复杂的高压安规认证，是其应对500kW及以下算力风险可控的过渡方案。

Ø中国国内则更激进地推向原生800V（单极性）：国内得益于800V电动汽车（EV）和高压储能的成熟产业链及技术积淀，更倾向于一步到位。此外，由国内台达、中恒、阿里联合研发的巴拿马电源架构（240/336V DC直流，效率达97.5%以上）也成为了国内特有的重要演进支柱。

二、2026–2028：HVDC从技术验证走向规模化落地的关键窗口期

在时间节奏上，会议形成的一个较为一致的判断是：2026至2028年将成为AI电源架构从样机验证、试点部署逐步走向规模化落地的关键窗口期。2026年，±400V、800V的电源将迎来放量，英伟达下一代芯片和白区电源也将正式批量商用。这一阶段的核心特征不再是单点技术可行性验证，而是系统级工程能力与经济性模型的全面竞争。

在这一窗口期内，产业演进必须直面两大挑战：

Ø高动态负载冲击：AI在大模型训练和推理切换时，会产生极其剧烈的瞬态负载功耗冲击（电力瞬态跳变）。这种恐怖的电流波动对系统上游的动态抑制能力提出了毁灭性挑战，迫使电源架构必须与储能、超级电容等进行深度联动调节。

Ø直流灭弧的安全挑战：800V直流供电最大的工程障碍之一是没有交流电的“过零点”，导致发生故障时极易产生持续高热电弧，灭弧极难。目前行业正迫切攻关可在5-50μs内切断保护的下一代高压直流断路器，其技术门槛和成本极高。

因此，这一阶段电源系统正在从“技术验证周期”进入“工程经济性驱动周期”，决定因素从“能否实现”转向“是否可规模化、低成本、稳定交付”，且必须与液冷系统进行深度的“同进同退”一体化演进。

三、SST：长期终局方案，正在进入工程化讨论阶段

在更长期的技术路径上，采用整机效率高达98.5%的SST（固态变压器）被越来越多企业纳入战略视野。但由于AIDC对稳定性要求极端苛刻，系统在AI领域的整体体量仍然较小，整体处于从概念验证向工程化探索过渡的早期阶段。

从技术约束来看，SST目前仍面临一系列尚未被完全解决的工程问题，包括更高耐压等级SiC/GaN器件的成熟度、高频变压器与磁性器件的损耗与设计能力、系统级绝缘与局部放电控制、长寿命运行可靠性验证，以及测试标准与行业认证体系的缺失。

与会专家给出了一个极具商业价值的判断：虽然AIDC园区及直流微网应用要等到2028-2030年才会逐步走向商用普及，但SST在非AI领域反而会率先实现大批量替换。在充电桩、传统高耗能工业（如电解铝、长晶炉工厂等）场景下，SST因性价比极高正在抢先落地，这也将为全产业链带来规模化和成本下降的红利。

闭门沙龙现场

四、围绕上游器件的判断：从组件性能走向系统级适配

从功率半导体视角来看，本次讨论形成的一个较为集中共识是：AI数据中心正在成为继新能源汽车之后，功率器件的第二个结构性增长驱动来源。但这一轮需求的本质并非单纯“量的增长”，而是“器件定义方式的变化”。

一方面，SiC与GaN将同时受益，但受益路径存在明显分化：

Ø碳化硅（SiC）主攻高压与柜外主功率路径： 碳化硅（SiC）正在向更高电压等级持续演进，以适配AIDC更高电压平台需求，例如1200V、1700V、2300V、3300V等更高耐压器件正在逐步推出并加速导入。SiC的应用重心主要集中在高压、高功率密度的主功率路径，与更偏中低压、高频、高开关效率场景的GaN形成明确的电压等级与应用环节分工。

Ø氮化镓（GaN）主攻高频与白区/柜内（机架级/板级）：以英诺赛科为代表的厂商已实现全电压覆盖的量产。在英伟达等带动的服务器板级电源（54V转12V/1V）场景中，GaN器件由于结电容小、开关速度极快，在兆赫兹（MHz）级的高频软开关应用中，比传统硅器件能直接提升20%以上的功率密度，成为压缩白区机柜空间的核心。

另一方面，更重要的变化在于器件需求本身正在发生结构性升级，从传统“参数优化导向”转向“系统架构支撑导向”，即器件不仅要满足效率提升，还需要适配更高频率、更高可靠性、更高电压等级以及更复杂系统拓扑。这意味着行业门槛正在整体抬升。

来源：碳化硅芯观察

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