近日，NVIDIA(英伟达)公布了新一代数据中心供电架构——800V高压直流(HVDC)系统。相较现有的48V/54V分布式供电方案，该架构采用集中整流、高压母线和机架内DC/DC转换，从电网输入到芯片电压输出的整条路径被重新设计。

多家合作厂商出现在英伟达的生态名单中，包括Infineon(英飞凌)、TI(德州仪器)、Navitas(纳微半导体)、ST(意法半导体)、ROHM(罗姆半导体)、MPS(芯源系统)、台达、Vertiv(维谛技术)等。其中已有三家半导体厂商发布合作公告，明确目前已与英伟达合作，将共同开发800V-HVDC架构的AI服务器机架的供电架构。

01 AI服务器功率顶到兆瓦，现有架构被压垮

英伟达此次推动800V-HVDC架构的直接背景，是AI服务器整机功率的快速攀升。其预计2027年的Kyber机架将到达兆瓦级，并明确指出：传统的54V架构已难以支撑这一功率水平，瓶颈体现在铜耗、空间与能效三个方面。

图片来源：英伟达在DCW演讲视频截图

首先是铜耗问题。电压不变的情况下，功率的提升意味着电流成倍上升，进而带来 I²R 损耗和导体尺寸需求的急剧放大。

TI和Navitas分别计算显示，若仍采用54V架构，向一台1MW AI服务器机架供电需约450磅(≈204 公斤)铜材。Navitas还指出，这样的铜耗不仅影响成本和布线灵活性，也构成了冷却和安装的实际障碍。

图片来源：英伟达在DCW演讲视频截图

其次是空间结构问题。若兆瓦级的Kyber机架沿用54V架构，电源架将占用高达64U的机架空间，几乎无法容纳算力模块本身。电源模块、风扇、母线、分布式转换器的堆叠，使得高功率系统无法在标准机柜中排布。

第三是效率问题。传统分布式供电路径通常包括 AC-DC、DC-DC多级转换，每一级都伴随能量损耗与控制复杂度上升。尤其在每机架单独设置PFC与PSU的结构下，重复的转换模块不仅堆叠了系统损耗，也增加了故障点和运维成本。

图片来源：英伟达在DCW演讲视频截图

这些问题在实际部署中已有明确体现。英伟达数据中心首席工程师Wade Vinson在Data Center World演讲中表示，未来AI工厂级数据中心将配备10万颗GPU，总功率达到吉瓦级，每一瓦都关乎整体运算产出。

他同时展示了由Crusoe与NVIDIA合作建设的数据中心项目：该项目一期已建成200MW，计划扩展至1.2GW，单个园区部署超50,000个GB200 NVL72平台。这些项目的电力输入能力与转换路径，决定了系统的上限。

在这样的功率水平下，现有供电架构已无法维持高密度、高可靠性的算力部署，电源已经从“支持模块”变成了“系统限制条件”。

02 800V-HVDC架构长什么样?

英伟达在官方技术博客中首次公布了800V-HVDC架构的结构图和电压路径示意。相比当前AI服务器分布式供电方式，该架构的变化并非仅在电压数值，而是一次从输入到负载的供电路径重构。

当前数据中心电源架构 图源：英伟达

在传统方案中，市电接入后先经配电房转换为低压交流，再到每个AI服务器机架由PFC电源单独完成AC/DC整流，然后通过分布式DC/DC降压，最终供给GPU和主板电压。转换路径多、级数多，损耗和控制成本较高。

NVIDIA 800V-HVDC架构 图源：英伟达

而在800V-HVDC架构中，路径被重新整合为三段：

1.配电房：集中整流

数据中心外围接入13.8kV三相交流电，由集中整流柜统一转换为800V直流电。该部分通常部署在配电间或电源室，由整流器(包括固态变压器、SiC-based电力模块等)组成，不再在每个机架重复部署。

2.母线层：800V高压直流传输

整流后的800V DC通过高压母线系统传输到各个AI服务器行或机柜。在行级、机架级节点设有熔断器、断路器或固态开关，实现过流保护与分段隔离。NVIDIA指出，这一方式相比低压方案在相同线径下的传输功率提升约85%，有效缓解铜耗与布线体积问题。

3.机架侧：DC/DC降压供电

每个AI服务器机架通过接口接入800V DC，再由隔离型DC/DC模块转换为所需的48V、12V或更低电压供给板卡。传统的PFC与PSU被移除，只保留结构更紧凑的直流转换模块。部分电源模块可能直接集成在GPU板卡附近，以支持高密度部署需求。

英伟达表示，该800V-HVDC架构适用于100kW到1MW之间的各类功率等级，具备良好的可扩展性。在结构图中，“侧车式”供电模块与MGX标准机架结合，为Kyber架构下的新一代服务器平台提供统一的高压直流接口。

NVIDIA 800V-HVDC架构 图源：英伟达

与架构同步发布的还有效率评估数据：相比当前方案，800V-HVDC架构可提升整条供电链的端到端效率约5%，并通过减少模块数量降低维护复杂度，预计PSU故障率下降、运维成本最多降低70%。

从系统设计角度看，这一方案的核心特征是“集中化 + 扁平化”：

• 整流集中于数据中心入口，减少冗余模块;
• 电压提升后传输电流下降，降低铜损与散热压力;
• 机架侧去除了AC转换级，仅保留必要的直流降压;
• 算力节点与电源结构关系更紧密，有利于高密度集成与散热设计。

这不仅是电压从54V提升到800V，而是整套供电路径的组织方式发生了变化。供电系统不再是每个AI服务器的局部功能，而成为数据中心架构的重要部分。

03 头部厂商们如何跟进?

英伟达公布800V-HVDC架构后，Navitas、Infineon和TI三家公司陆续发布了合作声明，明确将为这一供电路径提供器件与方案支持，涵盖从整流控制、功率变换到感测保护的多个模块。这三家公司对架构的支持方式各不相同，透露的信息层级也有差异。

Navitas：覆盖从整流到末级转换的全路径器件

Navitas是目前唯一配合NVIDIA架构公布完整供电段位图的芯片厂商。其声明指出，将以GaNFast™氮化镓与GeneSiC™碳化硅器件协同覆盖800V-HVDC架构的全部功率级，包括：

• 数据中心外围整流段使用1200V–6500V SiC MOSFET;
• 母线侧DC/DC 转换与同步整流使用650V/100V GaN HEMT;
• 板级隔离变换及末级供电使用中压GaN。

图源：Navitas

Navitas提供的结构图清晰标示了各类器件在整流、变换和末级供电中的对应位置，表明其可覆盖从电网输入到GPU板卡供电的完整路径。

此外，Navitas还强调GaNSafe™系列功率IC的集成能力，在保护、驱动和控制功能上具有350ns短路响应、2kV ESD防护、可编程开关速度等特性，适用于高压环境下的模块化设计需求。

这一方案在纳微半导体此前推出的3.2kW、4.5kW以及8.5kW CRPS高功率电源中已有实装经验。

TI和Infineon：技术方向已定，但尚未披露路径细节

TI在公告中提到，将与英伟达合作开发800V-HVDC架构所需的电源管理与传感技术，用于支持这一供电架构的可扩展性与可靠性。声明中未披露具体器件型号或系统结构配置，核心信息聚焦于这一架构在扩展性与能效方面的价值。

TI称该合作代表“范式转变”，是其电源转换技术在AI服务器中的新一阶段落地。

Infineon则强调自身具备Si、SiC、GaN三类材料体系的产品组合，可覆盖从电网到芯片的供电路径。其强调集中式800V-HVDC架构可提升能效与可靠性，并指出未来电源转换将直接在GPU板上完成。

虽然没有列出器件结构，但表示将配合集中式800V-HVDC架构、支持板载直流降压，并与英伟达共同推动AI服务器供电标准的演进。

其他厂商：已列入生态名单，但尚未公开合作内容

除上述三家外，英伟达官方资料中列出的电气生态系统关键合作伙伴还包括：ST、ROHM、MPS等半导体厂商。但截至目前，这些企业尚未发布相关新闻稿，具体产品或技术定位未有公开信息。

这几家厂商的表态不尽相同：Navitas画了完整段位图，具体到每一类功率器件和转换场景;TI聚焦控制与感测，强调系统管理层支持;Infineon以材料体系切入，说明其可支持全路径但未细述结构层级。

信息密度不同，但共同点在于：都已开始将产品定义接入到这一供电架构中。AI服务器的800V电气架构已经可以预见。

04 电气架构变化后，半导体厂商面临哪些具体影响

800V-HVDC架构的引入，将直接改变半导体器件在AI服务器电源系统中的部署方式，影响既包括应用场景的变化，也包括对产品结构与系统匹配方式的调整：

• 原有PSU模块被整体取消，带来的直接结果是器件部署从“板内分布”转为“集中整流+局部DC/DC”。传统AI服务器中，每个节点内包含AC/DC和DC/DC两级电源，功率器件高度分散，电压等级相对统一。800V-HVDC架构推行后，AC/DC整流将集中在电源室，机架级则以高压直流输入，仅在末端保留少量DC/DC模块进行隔离与降压。这将导致低压侧 MOSFET数量减少，而高压SiC、GaN器件用量提升，器件封装也更倾向于高功率密度与系统级集成。
• 在集中整流段，新增了1200V–6500V的高压器件需求，这是此前48V架构下并不常见的段位。SiC MOSFET、固态变压器用的高压整流器件、主控与保护电路将集中部署于整流单元。该段位的结构要求功率器件具备极高的电压能力与热稳定性，同时对控制器件的感测、隔离能力提出了更明确需求。
• 在机架DC/DC段，次级侧将由GaN和中压Si MOS组成的新结构逐步取代传统低压方案。这部分对高频开关能力、集成度和同步整流效率要求更高，适合提供高功率密度方案的厂商进入。

图片来源：英伟达在DCW演讲视频截图

此外，整个系统的扁平化与集中化趋势也对控制类芯片提出新需求。

例如，TI提及的传感与电源管理技术，将更多嵌入集中式模块中，实现对高压段实时状态监控、故障隔离和链路保护。

传统用于低压多点监测的控制器将在集中架构下重新定位为“整流器件+总线级”的集中式调度核心。

800V-HVDC架构并非一个独立的市场方向，而是AI数据中心规模扩张推动下，对供电系统作出的另一种解法。

对半导体厂商而言，现阶段更重要的不是仅仅跟随趋势，而是识别清楚：哪个段位已经形成需求，哪些节点需要产品落地，这些路径是否已在现有产品线中完成了对接。