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兆瓦级机架即将到来:800VDC架构如何降低损耗并消除限制

发表于
2026年5月27日

以数百为单位测量电压。

800伏直流电源 显然,下一步是实现这一目标,但实现这一目标有两种不同的途径。第一种是英伟达提出的方案,使用由三根线组成的输电电缆:+800V、零线和地线。第二种是开放计算项目(OCP)的迪亚布罗山规范,使用额外一根线组成的输电电缆:+400V、-400V、零线和地线。这两种方案都能达到 800V 的电压范围,但迪亚布罗山实际上只需系统绝对电压的一半即可运行。.

然而,这两种方法之间的差异远不如它们与当今48V电源架构相比所带来的优势来得有趣。在负载和导线尺寸相同的情况下,更高的系统电压意味着电流降低约17倍,欧姆损耗也降低约17倍。2 (289)与 48 V 系统相比。这使得以前无法想象的事情成为可能: 交流/直流放大器、电源分配单元 (PDU) 和电池可以移至专用的‘边车’机架中。.

目前 动力边车架 如今,其机械布局经过优化,可实现最低的转换损耗和内部分配损耗,并实现高效散热。同时,IT 计算机架现在有空间容纳额外的处理器托架、更大的电源接口和更先进的液冷系统。提高功率密度和计算密度解决了长期以来功率输出和计算密度之间的权衡问题,而 800VDC 架构恰好能够做到这一点——只需确保您的基础设施能够承受即可。.

数据中心服务器机房中的兆瓦级机架支持 800VDC 架构,以降低损耗

注意事项:机架外部

由于IT计算机架现在采用800VDC供电,其互连安全问题与416/480VAC三相交流配电的安全问题类似。在这方面,两种800VDC标准之间的差异显得更加明显。.

对于 NVIDIA 的单极 800 VDC 方案,电源的一侧将接地,但‘热端’需要大量的绝缘、爬电距离以及与地线和其他导体的间隙距离——比交流电源需要的更多。.

对于迪亚布罗山双极±400V配电系统,情况则更为复杂。您可以采用高阻抗中点接地(IT)方案,使每个极点相对于地的电压约为极间电压的一半。ETSI指出,这可以将对地电压降低至50%,但也意味着两个导体都带电接地,必须进行绝缘。同样的对称性可以改善电磁兼容性(EMC),并简化共模EMI滤波(共模扼流圈)的实现。由于接地/回流拓扑结构决定了接地网络中的共模阻抗,ETSI的指南强调,这是系统互连时直流电源电流循环的路径,因此接地/连接方案对共模行为有显著影响。 ETSI 推荐的布置方式是,中点端子连接到主接地端子 (MET),ETSI 将主接地端子描述为中点和保护接地导体的公共接地点(一个定义的参考点,而不是临时的本地底盘接地)。.

注意事项:机架内部

服务器机架内的每个层板都接入了 800V 直流电源,绝缘是需要重点考虑的因素,因为其要求远比 48V 电源更为严格。这会影响连接器/电缆的额定值、PCB 和母线周围的爬电距离和间隙距离,从而需要对整个机架进行相应的调整。其中一个影响是,根据架构的不同,DC/DC 降压转换级必须按照相应的安全机构标准进行隔离,例如 IEC/UL 62368-1 系统评估。这与目前取消隔离的趋势相悖,意味着整个服务器机架现在都需要经过安全机构的评估。.

另一个影响是,下变频DC/DC转换器通常能将48V输入电压(无论稳压或非稳压)转换为12V输出中间母线。然而,现在它们必须使用更高的直流输入电压,或者采用串联堆叠式输入级,以便使用尽可能高效的开关器件。具备这些规格的转换器在数据中心尚不常见,但短期内或许可以借鉴电动汽车领域的类似产品。.

考虑因素:介于两者之间的所有方面

机架中另一个关键考虑因素是,取消 48V 母线后,传统的 48V 备用电池的连接点就消失了,因此需要采用新的储能方式。对于锂离子系统而言,升级到更高电压母线主要在于更新电池组架构,使用更多串联模块来达到所需的直流母线电压。如果系统需要短时间的持续供电或频繁的循环,则基于电容器的储能方式(例如超级电容器组)可能是一个不错的选择。它们通常维护成本低、耐温范围广、循环寿命长——尽管由于储能容量较小,其保持时间较短。.

无论您选择何种储能方式,800V直流电压都能简化现场发电的接入。800V母线可以更直接地与各种微电网或可再生能源直流母线架构对接,这些架构通常在相似的电压范围内运行,从而简化接口连接。.