800V 直流供电(800V HVDC)
NVIDIA 2025 年发布的AI 工厂兆瓦级供电新标准。把数据中心机柜母线从 48V直流母线 一路提到 800V DC,损耗再降一个数量级 — 是 1 MW 单机柜(下一代 Rubin / Vera Rubin 机柜)的物理前提。
定义
800V 直流供电指数据中心从配电中压侧(10kV/35kV 交流)经一级整流后直接输出 ±400V(共 800V)DC 总线,送入机架内部的下一级 DC-DC 转换器。
NVIDIA 在 2025 年台北电脑展(Computex 2025)正式公布该架构,与 Schneider Electric / Vertiv / Vicor / Infineon / Delta / 台达 联合推动 — 详见事件页 2025-NVIDIA推出800V直流供电架构。
为什么要 800V?
GB300 NVL72 单机柜功率 120 kW,若 48V 输入 → 电流 2500A → 母排已极限。下一代 1 MW 机柜(Rubin / Vera Rubin)若仍 48V → 电流 20000A,物理不可能。
电压提至 800V:
- 同功率电流降 ~16 倍(vs 48V)
- I²R 损耗降 ~250 倍
- 铜耗大幅下降,机柜可达 1 MW 级
- 单 PSU 模块可做大功率(30-50 kW)→ 整体集中度高
架构
中压 AC(10kV/35kV)
↓
集中式整流(Sidecar / Power Rack)
↓
800V DC(机房母线,可走房间级)
↓
机柜级 DC-DC 800V→48V(或 →12V)
↓
板载多相电源 → 0.6-1.8V GPU
与传统 AC 架构对比
| 维度 | 传统 AC 配电 | 800V DC 架构 |
|---|---|---|
| 整体效率 | 88-92% | 95%+ |
| 转换级数 | 5-6 级 | 3-4 级 |
| 铜耗(同功率) | 1× | ~0.05× |
| 机柜密度 | 30-50 kW | 120 kW - 1 MW |
| 占地 | 1× | 0.7× |
| UPS 兼容 | 直接 | 需重新设计 |
技术挑战
- 800V 高压器件 — 需 GaN功率器件 / SiC,传统 Si MOSFET 难以应付
- 绝缘要求 — 800V > 60V 安全电压上限,需符合 IEC 62368 增强绝缘
- 短路保护 — 800V 短路能量极大,需 eFuse 和固态断路器
- 标准化 — Open Compute / Open19 都未明确 800V 标准,行业碎片化
- 存量改造 — 已建数据中心难升级,主要面向 AI 工厂新建场景
在 AI 产业链中的角色
800V 是 1-04-电力保障 与 2-11-供电网络 之间新的分界面。它把"AI 工厂"概念从概念变成实际拓扑要求 — 数据中心整体从"服务器堆叠"转向"巨型计算机"。
下游:
- NVIDIA GB300 NVL72 / Rubin / Vera Rubin 平台
- 配套 DC-DC(800V → 48V/12V)芯片:Vicor / Infineon / MPS
- 一次电源 PSU:Delta / 台达 / Vertiv / Schneider Electric
玩家格局
- NVIDIA — 标准定义方
- Schneider Electric — 配电整体方案
- Vertiv — UPS + 配电
- Vicor — 800V → 48V DC-DC 龙头(factorized power)
- Infineon / MPS — DC-DC 芯片
- Delta / 台达 — PSU + 整流模块
演进
- 2025:NVIDIA 公布架构,Rubin 平台首发
- 2026E:首批 800V AI 工厂落地(CoreWeave / Crusoe / xAI 等)
- 2027E+:Open Compute 接纳 800V 标准
- 远期:1.5 kV / 3 kV HVDC 探索(量子计算、超大规模 AI)
关联
↑ up::1-04-电力保障 GaN功率器件 ↓ down::GB300 NVL72 Rubin 2-02-AI服务器整机 ⚔ competitor::传统 AC 配电 / 48V直流母线(下一阶段替代) ∈ belongs_to::2-11-供电网络