5月22日,2026世界AI服务器电源大会(PSU 2026)在深圳顺利举行。本次大会聚焦AI数据中心电源架构升级、800V HVDC、高功率密度电源模块、第三代半导体器件等热门方向。
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大会上,英飞凌应用市场总监卢柱强发表了题为《从电网到核心全链路电源解决方案》的主题演讲,系统阐述了从电网侧到GPU的完整供电链路方案。以下为服务器电源网对本次演讲内容的回顾。
AI技术的发展对供电系统提出了极为迅速的变化要求。服务器供电功率与功率密度的需求,已超越过去二十年间对服务器供电的传统认知。
以2023年至今的GPU与TPU演进过程为例,上图中列出了英伟达各代产品的公开功耗数据。2023年发布的Hopper架构H200功耗在800-900W之间,2024-2025年的Blackwell架构功耗提升了近50%,达到1400-1500W。
预计2026年下半年发布的Rubin架构将迅速增长至2300W。2027年的功耗将进一步达到3600W,实现GPU架构功耗的翻倍增长。而2027年的新一代产品功耗将超过4000W,最高达4400W。以上为主流GPU方案的功率演进趋势。
TPU方面未公开具体功耗数据,以2024年的V6和2025年的V7为例,功率约为1.2-1.3kW;2026年的V8算力约为前一年V7的三倍,功耗约1.8kW;下一代2027年产品,预计算力将超过2026年V8的四倍,功耗预计超过3.6kW。
作为电源行业从业者,AI领域对服务器电源架构的演进,紧密跟随GPU、TPU及未来国产芯片的发展路径。英飞凌的电源架构得益于与这些核心芯片厂商的深度协作,形成了对电源架构的系统性理解。
基于对海外市场的架构认知,主要分为两大方向:其一为N公司自身的参考方案,其二为OCP架构方案。从整体供电架构来看,可划分为两大板块。
图中顶部第一行为50V架构,右侧为HVDC架构。每一代演进与GPU、TPU的供电需求密切相关。左侧第一代PSU输出50V,布置于算力柜内部,即当前及以往服务器电源的典型供电架构,多采用单相输入,部分采用三相PSU输出50V母线至算力柜内部。随后经过两级DC-DC变换:第一级从50V降压至12V,第二级从12V转为1.1V或更低电压,为GPU供电。该架构成熟稳定,已运行多年,自2026年至今一直沿用。
随着GPU功耗持续上升,需在每个算力柜内部配置Power Shelf为整机架供电。联盟将此定义为Gen 2a代方案,即50V电源置于Sidecar中,2026年已实现大规模发货。此两代IT Shelf算力柜结构相同,将电源、BBU、超级电容外置,充分利用现有算力柜架构,将电源模块作为扩展单元。此时前级PSU仍为50V输出,后级热插拔、第一级IBC及第二级VRM保持不变。
2027年的Gen 2b代架构中,整体方向与2a类似,AC-DC系统仍位于独立的Sidecar机柜中,区别在于PSU改为三相输入、800V高压输出。下一代架构将引入高压直流系统,算力柜内部增加800V转50V的PSU,采用PSU形态的Power Shelf,实现将PSU输出的高压直流转换为算力柜可接受的50V系统,算力柜主体无需大幅改动。
2028年称为Gen 2c代,Sidecar电源柜部分与前代一致,差异在于整个IT系统直接采用800V电源输入,800V转更低电压的IBC直接集成于算力柜内部进行转换。800V之后的第一级与第二级变换将衍生多种方案。
对于GPU/CPU/TPU,第二级供电也将发生变化。以往VRM采用平面供电,未来可能转向垂直供电,这将是VRM的重要发展方向。垂直供电可缩短供电链路,降低PCB上的能量损耗。
随着算力需求增长,SST(固态变压器)概念愈发受到关注。SST可将中压电网的11kV直接转换为高压直流,当前选择800V,但并非最终方案,未来可能采用±800V。后续SST输出电压有可能达到±800V。该方案虽呼声较高,但目前尚处于应用起步阶段。
在整个供电架构中,AI系统功耗巨大,提高电能转换效率能够显著降低投资成本。因此,高效率已成为所有AI服务器电源的共同追求。以Ruby(红宝石)平台为例,在钛金能效基础上,对各负载点的效率进行了进一步优化,同时对5%负载点作出了限定。
OCP自有ORV标准。中国将于2027年2月1日起实施新的国标能效标准(蓝色曲线),在满载时略低于ORV3,但在其他负载点的要求均为最高。半载时要求效率达到98%,对电源设计构成挑战。
电源效率的提升,单一负载点较易实现,但在10%至100%的全负载范围内均保持高效率,且效率曲线平滑,则是较大挑战。若仅追求高满载效率,选用更优器件即可。但器件性能提升(内阻降低)会显著增加开关损耗,导致轻载(20%、50%负载点)效率难以达标。这是新能效标准下电源设计面临的主要挑战,即如何在重载与轻载效率之间取得平衡。
英飞凌选型手册提供了具体方案,例如为获得平滑的效率曲线,可将两电平PFC改为多电平PFC,其优势在于采用低耐压器件实现高频开关,从而提高重载效率并降低轻载损耗。效率提升、功率密度提高、电感频率上升、电感体积减小,同时风道影响也相应降低。
图腾柱PFC采用三角波控制及临界导通模式(TCM)也是可行方向,借助带过零检测的器件可显著简化TCM控制。引入Energy Buffer电路可减少母线电容用量,通过电路设计降低电容需求。
器件层面,碳化硅(SiC)与氮化镓(GaN)的应用是电源开发的重要技术方向。选型时需兼顾满载与轻载效率。英飞凌第二代SiC MOSFET在导通损耗与开关损耗之间实现了良好平衡。
英飞凌提供针对数据中心及AI数据中心的完整产品选型指南,可通过微信公众号及英飞凌中文官网下载。该手册提供中文版本,并随电源架构变化持续更新。目前提供2026年3月版,2026年5月版正在审核中,下载链接保持不变。
以上为英飞凌本次演讲的全部内容,感谢关注。



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