近日，半導體行業巨頭英飛凌(Infineon)與英偉達(Nvidia)宣布合作，共同致力于重塑人工智能(AI)數據中心的電力傳輸系統。這一合作的核心在于從傳統的分散式交流(AC)電源架構轉向集中式800V高壓直流(HVDC)分配，旨在提升電源效率與系統性能。

傳統的數據中心通常依賴于分散的低電壓交流電源架構。每個服務器機架內都配備冗余的電源單元(PSU)，用于將交流電轉換為不同的直流電壓形式。然而，這種多階段的電力轉換過程導致了固有的效率損失，尤其是在高電流需求的AI工作負載下，傳統架構的局限性愈加明顯。

英飛凌與英偉達的新架構將電力生成集中化，以減少電源傳輸過程中的損耗和復雜性。通過實現800V直流電壓并將電力轉換點靠近計算單元，數據中心不僅能夠降低電力轉換的損失，還可以優化機架內部的空間使用。這一集中式架構能夠提升熱性能，并為使用高效材料(如碳化硅和氮化鎵)創造條件。

根據未來趨勢，AI集群的計算需求將急劇上升，預計到本十年末，每個機架的電力消耗將達到一兆瓦或更多。為了滿足這一需求，英飛凌與英偉達的合作旨在通過集中式高壓供電來優化電源分配，減少組件冗余，最大限度地利用機架空間。這不僅能提高整體能源效率，還能夠為高性能計算提供更好的支持。

在技術實施方面，英飛凌的專業知識將覆蓋硅、碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等半導體材料，提供全面的電源路徑解決方案。這種端到端的技術能力將有助于構建一個統一且可擴展的電源架構，以適應不斷變化的AI計算需求。同時，在向HVDC基礎設施過渡期間，英飛凌仍將為超大規模數據中心提供多相DC-DC電源解決方案，確保平穩切換。

傳統的低電壓交流電源架構存在多個問題，包括由于電纜長度增加導致的I2R損耗，以及在動態和高峰負載下負載平衡和電壓調節的復雜性。通過采用集中式的800V HVDC解決方案，數據中心能夠有效解決這些問題，提升計算密度并降低熱管理成本。

英飛凌與英偉達的合作預計將在未來幾年內為AI數據中心的發展設定新的標準。英飛凌表示，商業化部署有望在本十年結束前啟動，具體時間將視生態系統的成熟度和超大規模數據中心的采用時間表而定。

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