48V 直流母线（48V DC Bus）

数据中心机架内从 12V 升级到 48V 的板级供电革命。损耗下降 1/16、铜线减半、机架功率密度翻倍 — 是 AI 服务器走向 100kW+ 机架（GB200 NVL72 / GB300 NVL72）的必经台阶。

定义

48V 直流母线指数据中心机架内部供电的主直流电压总线为 48V（而非传统的 12V）。

起源：Google 在 2016 年的 OCP 大会上披露 48V 数据中心架构；Meta（Facebook）紧随其后在 Open Rack 标准中推 48V。2018 年后，48V 成为 Open Compute Project 标准机架的默认母线电压。

物理层：

• AC 输入（208V / 277V / 415V）→ PSU → **48V DC（实际 40-60V 范围）**→ 机架母线（busbar）→ 服务器板载 → VRM → 0.6-1.8V GPU/CPU 工作电压

为什么从 12V 升到 48V？

线路损耗 P = I²R。功率 P 不变时，电压升 4 倍 → 电流降 4 倍 → 电阻损耗降 16 倍。

具体收益：

实施挑战

1. 隔离要求 — 48V 已接近安全电压界限（SELV ≤60V DC），仍属低压但绝缘等级更高
2. 板载 DC-DC 难度 — 48V → 1V 转换比 48:1，单级 Buck 效率低，需要中间总线 12V（IBA）或直接 48V→1V（Vicor 的 SM-ChiP）
3. OCP vs 传统服务器分裂 — Tier-1 云厂用 OCP，企业用户继续 12V
4. PMIC 需高耐压 — 多相 VRM 控制器需支持 48V Vin 输入

两种板载方案

方案 A：48V → 12V → 1V（两级）

• 用 IBC（Intermediate Bus Converter）先把 48V 降到 12V
• 再用传统 12V 多相电源 降到 1V
• 优点：兼容存量设计；缺点：效率打两次折扣

方案 B：48V → 1V（一级）

• Vicor / MPS 的高比例 DC-DC（factorized power）
• 优点：效率高（96%+）；缺点：拓扑复杂、供应商集中
• AI 服务器（H100 / GB200）主流采用

在 AI 产业链中的角色

48V 母线是 1-04-电力保障 与 2-11-供电网络 的衔接面：

• ↑ 上游：PSU（AC-DC）输出 48V
• ↓ 下游：多相电源 / VRM / POL 转换至 GPU/CPU 工作电压

GB200/GB300 NVL72 单机架 120 kW，48V 系统机架内电流 ~2500A — 用 48V 仍可承受（铜母排）；若用 12V 需 10000A，物理不可能。

玩家格局

标准制定

• Open Compute Project — Open Rack V3 标准
• Google / Meta / Microsoft — 头部用户

48V DC-DC 芯片

• Vicor — factorized power 创始者，PRM/VTM 系列
• MPS — 48V → POL 完整方案
• Infineon — 收购 IR 后整合 48V 产品线
• Texas Instruments / Renesas — 48V 入路 IBC

演进

1. 12V → 48V（2016-2025 主线）
2. 48V → 800V直流供电（2025 NVIDIA 推出，AI 工厂兆瓦级机柜）
3. 12V 不会消失（企业服务器、消费、汽车继续 12V）

关联

↑ up::1-04-电力保障 Open Compute Project ↓ down::多相电源 VRM POL 2-02-AI服务器整机 ⚔ competitor::12V VRM（被替代）/ 800V直流供电（下一代） ∈ belongs_to::2-11-供电网络