随着AI机柜电力需求不断攀升,预估2027年NVL576系统功耗将突破600kW,英伟达(NVIDIA)计划导入高压直流输电(High-Voltage Direct Current,HVDC)架构,而备援电池模块(Battery Backup Unit, BBU)也将从现行5.5kW/Pack,提升至12kW/Pack,甚至朝25kW/Pack迈进。
为什么需要HVDC?法人指出,随着NVIDIA机柜运算密度不断提升,电力需求大幅增长,从HGX B200的55kW至110kW,再到GB200/300 NVL 72所需的132kW,接下来的NVL 288将达到300kW,更预估2027年NVL576系统功耗将超过600kW。
以GB200 NVL72为例,其AI电源系统会将交流电(AC)转换为直流电(DC),并搭配BBU(5.5kW或12kW/Pack)。其中NVL72采用六层Power Shelf(电源机架),每层配置6颗5.5kW电源模块,总供电能力达198kW,可支撑系统高功耗运行。
目前服务器电源机柜主要组成,包括配电模块(Power Distribution Unit,PDU),主要将电力分配给多个设备,并提供监控和管理功能,确保设备的稳定供电和高效运行,以及BBU和机架式电容(Power Capacitor Shelf,PCS),还有Power Shelf。
HVDC在数据中心的角色?AI服务器将BBU视为备援解决方案之一,但随着功耗持续攀升,传统交流配电面临瓶颈,包括机柜空间有限、铜线重载问题(1MW铜线重量可达200公斤以上),以及多重AC-DC转换造成效率损失。
业界开始推动HVDC架构,并衍生出Sidecar(插件式电源机架)设计,将服务器主板电源模块化,并独立插件,以便导入800V DC母线,取代传统UPS的多重转换路径,但值得注意的是,HVDC在数据中心与电网层级的应用不同:
为什么HVDC受到重视?随着极端气候推升再生能源渗透率,AI数据中心更将单一园区用电推向“小型发电厂”等级,而HVDC的优势包括降低30%以上线路损失、克服50Hz/60Hz电网频率差异,并支持跨区、跨境输电及海底电缆。
研调估计2025年全球HVDC市场规模超过190亿美元,预估2023年至2028年的年均复合增长率(CAGR)将达10-12%,动能主要来自离岸风电、跨境绿电与AI数据中心的高功率需求,但HVDC工程需要1-3年会计确认,技术标准尚未定型,这些都是需要注意的风险。
法人指出,台湾在HVDC概念股,包括电源供应器大厂台达电,以及重电设备厂华城、士林电机、东元、大同,还有电力零部件厂AES-KY、顺达、新盛力,随着Google、Meta等云计算服务供应商(CSP)规划在2026年导入HVDC架构,预估2027年起进入放量阶段,相关供应链有望受益。
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