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机柜近景:多层英伟达硬件在机柜内垂直堆叠。
英伟达正带头推出首批 800 V 直流平台,背后有谷歌和微软支持,计划今年下半年落地。
英伟达 800 V 直流 AI 工厂冲破“电力墙”,靠消除交流转换开销释放可扩展算力
数据中心用电持续超过发电能力,更省电、更灵活的方案已经必不可少。正因为这样,英伟达、微软、谷歌等公司才重金投入 800 V 直流,也就是高压直流(HVDC)基础设施,给即将到来的 AI 平台供电。
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图1:面向 AI 工厂部署的交流与 800 V 直流灵活供电架构选项
改走直流、不用交流,道理很简单。交流电要经过多次变换,额外开销不少,更高密度的 AI 平台也更难做。下一代 AI 工厂功耗还在涨,这些低效会越积越重,最后变成性能扩展的大瓶颈。
800 V 直流则是用更高电压的直流供电,电网到 GPU 之间的变换级数更少。送到AI加速器上的功率因此更多,性能也会更高。为此,英伟达给出了 DSX 参考设计,让 AI 工厂可以从交流过渡到“全原生 800 V 直流”架构。
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AI 工厂机房效果图:头顶母线为机柜列配电。
于是,英伟达联合谷歌、微软,通过开放计算项目(OCP)平台打造业界首套 800 V 直流架构。背后还有 80 家设备和基础设施厂商,已经按新规范做产品,并规划 2026 年下半年推出首批平台。
英伟达数据中心基础设施副总裁 Vladimir Troy 表示:“800 V 直流能打开大规模 AI 所需的算力性能和功率密度。借助 OCP,英伟达正与 80 多家生态企业合作,给 AI 工厂一条能落地的路,而不只是一张未来愿景。”
改走直流基础设施,同样是为了应对越来越紧的电力瓶颈。国际能源署(IEA)最新报告显示,2025 年数据中心用电增长 17%,其中 AI 设施占了 50%。全球用电量预计到 2030 年将翻倍至近 950 TWh;要跟上这股需求,到 2040 年大约需要近 9 万亿美元的基础设施投资。
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第一代电源机柜(Power Rack)
伍德麦肯兹预计,到 2040 年全球 AI 与数据基础设施投资将达 9 万亿美元。能接住这笔投资的,会是那些在算力需求超出基础设施承载力之前,先把供电架构理顺的设施。英伟达、谷歌和微软正与更广的生态合作,确保运营商需要时 800 V 直流已经就绪,现有设施现在也有路可走。
据业界最新消息,英伟达基于 800 V 直流供电架构的 Rubin MGX 平台已经投产,将在 2026 年下半年出货。
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英伟达机柜供电路线图,以及走向原生 800 V 直流架构的路径
800 V 直流 MGX 机柜最大的好处是,客户不必对现有部署做大改,直流平台可以直接接入交流平台。这一做法的几个要点包括:
继续用现有交流基础设施和已有投入
不打乱已有供应链和运维习惯
按应用需求和部署节奏逐步上 800 V 直流,同时让后续基础设施对齐下一代 AI 算力需求
下面把上传图片中的内容整理成表格:
主题
交流系统表现
直流系统表现
关键考量
故障电流
交流故障电流受系统阻抗限制,并自然振荡。
直流故障电流可能很高,且因没有过零点而持续。
直流故障往往更严重,更难切断。
故障能量
能量在多个周期内耗散;故障清除可借助电流过零。
能量连续存在,没有天然过零点帮助分断。
直流系统需要更快、更强的分断手段。
触电风险
交流电击可引起肌肉收缩和心室颤动,严重程度与频率有关。
直流电击造成持续肌肉收缩,更难松手。
因电流持续,直流触电风险可能更高。
保护器件
交流断路器和熔断器货源广、标准成熟。
直流保护器件更专用,也更复杂。
直流保护需要更先进的技术和设计。
接地故障检测
电流交变,相对容易检测。
更难检测,需要灵敏监测。
直流系统需要更先进的接地故障检测方案。
串联电弧
交流电弧在过零点会自然熄灭。
直流电弧没有过零点,可能持续燃烧。
直流系统更容易出现持续串联电弧。
并联电弧 / 电弧闪络
交流电弧闪络很猛,但更容易自行熄灭。
直流电弧闪络更持久,更难熄灭。
直流电弧闪络危害更大,需要更强的抑制手段。
还不止这些。英伟达还在加快直流路线图,给 AI 工厂准备了一套专用方案,叫“整列电源中心”(row power center)。它本质上是整列机柜的集中供电站,用头顶 800 V 直流母线槽把配电扩到多列机柜,单列功率最高可达 2 MW。这套方案预计 2027 年推出。该架构也会扩展到下一代 Rubin Ultra 和 Feynman 平台,搭在计划明年推出的 Kyber 机柜上。
砍掉交流变换损耗后,800 V 直流能把更多功率直接送到 GPU,冲破“电力墙”,密度和性能也会更高。包括英伟达 Rubin MGX 在内的首批平台已经投产,计划 2026 年下半年出货;运营商可以继续用现有交流基础设施,再逐步切到直流。
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