因此,800VDC(高壓直流)配電逐漸成為下一代AI資料中心的重要發展方向。不過,升級至800V並非單純更換功率元件,而是牽涉交流輸入、功率因數校正、直流匯流排、機架配電、DC-DC轉換、熱插拔保護及伺服器核心供電等整條電力鏈。對規劃新建或擴建AI資料中心的團隊而言,真正挑戰在於兼顧效能、成本、可靠度與開發時程,而非僅追求單一元件效率。
在AI資料中心電力架構中,矽(Si)、碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)三種半導體技術各有適用場景,並非彼此取代。矽元件適合成本敏感與低壓應用;SiC在高壓、高功率、高可靠度環境具優勢;GaN則適用於高頻、高功率密度及小型化設計。
因此,系統最佳化的關鍵並非選擇單一材料,而是在不同電力轉換級採用最適合的技術,同時綜合評估導通與切換損耗、驅動方式、散熱、電磁干擾、保護機制及封裝等因素,才能達到最佳整體效益。
此外,寬能隙半導體雖可提升效率與切換速度,也增加設計複雜度。當系統由傳統平台轉向SiC或GaN架構時,往往需重新調整閘極驅動器、PCB布局、寄生電感、電磁干擾及熱管理等設計;若採用800V直流配電,還涉及連接器、匯流排、絕緣、安全驗證及控制韌體等全面升級。
因此,技術轉換成本不僅是元件價格,更包括架構規劃、元件選型、原型開發、驗證測試、工程學習及供應鏈調整等投入,即使是全新AI資料中心,也多半會以既有平台與驗證流程為基礎,評估哪些設計可沿用、哪些需要重新開發。
隨著AI資料中心朝800V直流配電發展,半導體廠商的競爭也從單一功率元件延伸至完整電力解決方案,包括交流輸入、前端功率因數校正、高壓轉換、機架配電、DC-DC轉換、熱插拔保護及處理器周邊電源管理等環節,並依不同應用提供Si、SiC、GaN等技術選項。
安森美(onsemi)表示,目前也同步提供評估板、參考設計及模擬工具,協助工程團隊在系統設計初期驗證不同方案的效率、散熱與相容性,降低架構轉換所需的設計與驗證成本。
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