數據中心電力架構大革新：800V高效節能新趨勢

數據中心電力架構正經歷重大轉變

根據巴克萊銀行的報告，數據中心的電力分配系統正經歷一場劇烈的變革。傳統採用的12伏直流電架構正逐步被更高電壓的方案取代，這些新架構旨在提升效率並減少材料使用。

巴克萊邀請了前英飛凌（Infineon）研發高層Bob Carroll分享見解。他指出，業界最初為了支持更高電流而轉向48伏系統，這樣做無需增加銅材用量；而現在，業界正關注800伏架構，例如Nvidia即將推出的Kyber機架設計。

Carroll表示：「轉向800伏帶來更高效率、更低的傳輸損耗，以及背板中銅材用量的減少。」

這種改變得益於矽碳化物（SiC）和氮化鎵（GaN）等先進半導體技術的進步。Carroll強調，電力轉換越接近處理器，所需電流越大，半導體的含量也越高。他解釋道，在低電壓階段主要使用矽，在中電壓階段採用GaN，而高電壓階段則以SiC為主。

儘管效率提升，Carroll並不認為半導體用量會減少，因為電力需求的增長速度超過了效率提升的速度。

巴克萊指出，傳統的電源供應器（PSU）模式正逐步被大型整流器取代，這些整流器能直接將交流電轉換為直流電，可能令機架式PSU成為過去式。Carroll認為，這種轉變對PSU製造商構成風險，但同時也為新型半導體解決方案帶來機遇。

可靠性是此類高壓半導體技術面臨的主要挑戰，尤其是GaN。Carroll提醒，若單一元件故障，整個GPU卡可能需要更換，而GaN的缺陷密度仍是數據中心這些關鍵應用中的隱憂。

巴克萊特別提到英飛凌在人工智能數據中心電力市場中處於有利地位，憑藉其垂直整合的產品組合和系統解決方案。此外，意法半導體（STMicroelectronics）亦擁有相關產品，但面臨必須迅速行動以爭取市場份額的壓力。

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編輯評論與深入分析

數據中心作為現代數字經濟的基石，其電力架構的變革不僅是技術進步的反映，更是能源效率與成本控制的必然趨勢。從12V到48V，再到如今的800V高壓系統，這條升壓之路展現了業界對於減少能源損耗和材料使用的追求，尤其是在全球對可持續發展和碳排放減少的要求日益嚴苛的背景下。

半導體技術的突破如SiC和GaN，提供了高效能且耐高壓的解決方案，但同時也帶來可靠性挑戰。GaN元件的缺陷率問題，透露出這項技術尚未完全成熟，尤其在對穩定性要求極高的數據中心環境中，任何小錯誤都可能造成巨大的運營風險。這提醒我們，技術創新必須與質量控制和測試能力同步提升。

此外，傳統PSU被大型整流器取代的趨勢，可能重塑整個電力供應鏈的生態，也將影響相關企業的商業模式。PSU製造商若不能及時調整策略，可能被新興技術淘汰；而半導體供應商則有機會通過提供整合性更強的解決方案，搶占市場先機。

英飛凌和意法半導體等企業的競爭格局，反映了半導體產業在AI數據中心市場的激烈角逐。這些公司不僅需要技術領先，還要具備快速響應市場需求和整合系統解決方案的能力。對投資者而言，這是一個值得關注的領域，因為它關乎未來數據中心的核心動力來源。

總括而言，數據中心電力架構的變革是技術創新與市場需求交織的結果，背後映射出能源效率、成本控制、可靠性保障和產業鏈重塑等多重挑戰與機遇。未來能否成功實現高壓架構的廣泛應用，將決定數據中心能否在不斷增長的運算需求中保持可持續發展。對香港及全球的科技及投資界而言，緊貼這些技術動向，無疑是把握未來趨勢的關鍵。

以上文章由特價GPT API KEY所翻譯及撰寫。