资料中心的供电架构转变与未来趋势
摘要
在AI算力浪潮推升下，GPU功耗与机柜密度正把资料中心从48V汇流排推向高压直流发展，OCP阵营以±400V的双极方案在相容性与线损间折衷，NVIDIA则以单极800V锁定最高效率，本篇报告将深入介绍2种路线的设计理念与差异。 为配合高压主干，机柜侧预计将导入BBU与超级电容托盘构成毫秒级到分钟级的双层备援，中压端则以固态变压器一次整流下变至800V直流，彻底省掉多级AC/DC转换过程，从而提高配电效率。以上关键趋势，本篇报告将逐一梳理与说明。
一. 资料中心新供电标准与架构革新
二. 传统供电架构的转型：HVDC兴起与挑战
三. 未来资料中心供电新趋势
四. 拓墣观点
图一 2020～2030年全球资料中心耗电量成长趋势
图二 ORv3机柜系统架构示意图
图三 ORv3 HPR V2机柜系统架构示意图
图四 ORv3 HPR V3机柜系统架构示意图
图五 ORv3 HPR V4机柜系统架构示意图
图六 Vertiv预测NVIDIA GPU机柜功率密度路径
图七 UPS与HVDC系统架构比较
图八 NVIDIA 800V HVDC供电架构示意图
图九 单极与双极HVDC系统差异
图十 BBU模组
图十一 资料中心HVDC供电架构路径
表一 NVIDIA GPU与整机柜TDP迭代整理
表二 ORv3原版与HPR版本比较
表三 UPS与HVDC系统在美国每年电费差异(以100MW为例)
表四 UPS与HVDC项目比较
表五 资料中心供电(0～400V/0～800V/±400V)优劣势比较表
表六 UPS与BBU系统比较
