英飛凌(Infineon)於台北舉辦「AI電源技術日」，由總部高層與技術團隊說明未來AI資料中心電源架構的演進方向，並展示涵蓋從電網到處理器核心的完整電源與感測解決方案。
英飛凌電源與感測系統事業部總裁Adam White指出，隨著GPU功耗持續上升，AI伺服器所面臨的電力挑戰已與過去截然不同。在此趨勢下，傳統48V匯流排架構在能源損耗與系統設計上的限制逐漸浮現，難以支撐下一代AI工作負載需求。
48V架構面臨瓶頸 HVDC成為下一步選項
面對功耗持續上升的壓力，White指出，產業正逐步導入高壓直流(HVDC)配電架構，以提升整體電力傳輸效率並降低損耗。「這不只是電壓的提升，而是整個電源架構需要重新思考，從電網到處理器核心的每一個轉換階段都必須重新優化。」他說 。
根據英飛凌在會中揭示的資料，AI伺服器機櫃的功率密度仍將持續上升。簡報顯示，目前機櫃功耗已接近500kW，未來幾年將進一步邁向1MW等級，電源架構也將從現行以交流(AC)為主的配電方式，逐步轉向高壓直流系統。
在此過程中，電源設計也出現明顯變化。英飛凌指出，電源系統正從過去整合於機櫃內部的設計，逐步轉向「sidecar」架構，將電源模組外移至側櫃，以支援更高功率密度與散熱需求，同時透過±400V或800VDC母線為系統供電 。
不過，英飛凌在會中也將此類架構定位為過渡方案。根據其簡報所揭示的路線圖(圖1)，sidecar主要用於在既有系統架構下導入高壓直流配電，以降低直接改動IT設備所帶來的設計風險與導入門檻。隨著電源轉換技術與系統設計逐步成熟，最終目標仍是讓高壓直流電力能更直接進入IT機櫃，進一步簡化電源轉換層級。
圖1 資料中心電源架構演進歷程
資料中心電力架構全面變革
除了機櫃層級的變化外，英飛凌也將視角延伸至更上層的電力基礎設施。英飛凌零碳工業功率事業部總裁PeterWawer表示，隨著資料中心規模持續擴大，未來將逐步邁向兆瓦甚至更高等級的電力系統，電源架構也將不再局限於機櫃或機房，而是延伸至整體電網層級，直流微電網的重要性也將大幅增加。
在此架構下，固態變壓器(SST)與固態斷路器(SSCB)等新一代電力元件將扮演重要角色。相較於傳統變壓器，SST在體積與重量上可縮減約30%，並具備更高的效率潛力，有助於提升資料中心電力系統的整體效能與部署彈性。SSCB則可透過電子式控制實現更快速的過載與短路保護，並支援監測與遠端控制功能，進一步強化電力系統的可靠度與可管理性。
產品布局對應架構轉型需求
英飛凌此次技術展示強調「from grid to core」的整合策略，將電源與感測技術從電網端一路延伸至處理器核心。White表示，AI系統複雜度持續提升，單一元件的優化已不足以應對需求，必須透過系統層級的協同設計，才能達到最佳效率與可靠性。
隨著AI資料中心持續朝更高功率與更高密度發展，電源架構的變革已成為產業關注的核心議題之一。從英飛凌此次揭示的技術路線來看，高壓直流配電與微電網架構，將是未來數年資料中心電力系統演進的重要方向。
編按：英飛凌電源與感測系統事業部總裁Adam White將於6月4日在COMPUTEX論壇發表主題演講〈Infineon：驅動AI時代的能源關鍵，從電網到核心再到實體AI〉，歡迎您一同洞悉AI時代能源版圖的新趨勢。