英伟达（Nvidia）正在开发一种名为800V高压直流架构的新型电力基础设施，以满足1兆瓦及以上服务器机架的供电需求，计划于2027年前部署。该公司表示，随着机架功率开始突破200千瓦，当前的54V直流配电系统已接近极限。由于人工智能芯片性能提升导致耗电量激增，现有系统将难以应对，迫使数据中心必须构建新解决方案以避免电路超载。
以英伟达GB200 NVL72或GB300 NVL72系统为例，若采用54V直流配电，八个电源架将占用64U机柜空间，这已超出普通服务器机架的承载能力。此外，使用54V直流传输1兆瓦电力需要重达200公斤的铜排，这意味着目前多家企业竞相建设的千兆瓦级AI数据中心单是铜材需求就达50万吨，相当于2024年美国全年铜产量的近半数，而这仅针对单个数据中心站点。
为此，英伟达提出放弃直接安装在服务器机柜的54V直流系统，转而采用连接至站点13.8千伏交流电源附近的800V高压直流方案。此举不仅能释放服务器机架空间，还可简化架构并提升数据中心内部输电效率，同时消除现有系统中多次交直流转换带来的复杂性。
800V高压直流系统还能在相同功率负载下降低电流强度，理论上可使总传输功率提升85%而无需升级导体。“电流降低后，更细的导线即可承担相同负载，铜材需求可减少45%，”该公司表示，“此外直流系统消除了交流电特有的集肤效应和无功损耗等问题，能效进一步提升。”
据《电子时报》（Digitimes）报道，这家AI巨头正与英飞凌（Infineon）、德州仪器（Texas Instruments）和纳微半导体（Navitas）合作开发该系统。预计将采用氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等宽带隙半导体材料，以满足高性能AI系统所需的高功率密度。
对于突破千兆瓦级容量的数据中心而言，800V高压直流是提升能效必须攻克的技术难题。该方案有望帮助降低电力浪费，从而减少运营成本。
