数据中心 “节能革命”：英伟达 800V 供电革新下，安森美 SiC 器件成关键推手

伴随着人工智能、物联网等技术的飞速跃进，全球数据呈现爆炸式增长，作为底层承载的数据中心需求亦迎来爆发。

然而，算力的狂飙突进背后，是惊人的能源消耗。当前，这些“数字引擎”的耗电量已不容小觑，其巨大的电力需求正成为制约AI产业未来可持续发展的关键瓶颈。越来越多的调研机构发出警示，未来限制人工智能发展的可能并非算法或数据，而是“能源天花板”。

正因如此，整个行业的目光正以前所未有的力度聚焦于数据中心的能耗问题，从芯片设计、冷却技术、智能调度到绿电直供，一场旨在提升能效、降低PUE的“节能革命”正在数据中心领域全面展开。

比如，作为人工智能领域的排头兵，英伟达在今年5月就宣布了一项关键决策：自2027年起率先推动机架电源从54V直流向800V高压直流（HVDC）转变，以支撑单机架功率超1MW的下一代AI数据中心。

图 | 数据中心概念图；来源：英伟达

与现行的48V/54V分布式供电架构相比，英伟达推出的800V高压直流（HVDC）系统进行了一场彻底的架构革新。其核心在于，它采用固态变压器（SST）替代了传统的工频变压器，直接将13.8kV交流电一步转换为800V直流；随后，在机柜侧使用高压DC-DC转换器取代服务器内置的PSU（电源单元）。这一设计极大地简化了供电链路，通过省去大部分中间转换环节，最大限度地降低了电能损耗与用铜量。最终，该系统不仅能将整体能效提升5%，更可显著地将系统总拥有成本降低30%。

换言之，800V供电架构的变革会给上游供应链产生较大的影响，将直接推动功率器件向高压化与高频化方向升级。以集中整流环节为例，尤其是关键的固态变压器（SST）中，需要使用耐压等级达2300V至6500V甚至更高的SiC MOSFET。与传统的硅基IGBT相比，SiC器件在高压高频工况下的开关损耗可降低一个数量级，是整个供电链路实现端到端效率提升约5%的目标的重要基础。

在此背景下，SiC功率器件成为了2025 PCIM Asia Shanghai国际展览与论坛的焦点议题之一。笔者在此期间采访到了英伟达重要的供应链合作伙伴——安森美，就数据中心供电架构变革与安森美的应对策略展开了一场对话。

图 | 2025 PCIM Asia Shanghai国际展览与论坛之安森美展台现场；来源：安森美

“AI电源对效率要求极高，要在高功率条件下实现97.5%以上的效率，功率半导体器件尤为关键。以英伟达NVL72的Power Rack为例，单个机架节省0.33%的损耗（约3W）看似微不足道，仅能省下约550美元电费。但在AI数据中心以3000台起算的规模下，这笔微小的节省将聚合为每年高达165万美元的巨额电费削减。这正是效率优化在数据中心应用中至关重要的原因：微小的百分比提升，通过规模化放大，将带来极具意义的运营成本降低。” 安森美 SiC JFET产品市场经理Brandon Becker如是说。

图 | 安森美 SiC JFET产品市场经理Brandon Becker；来源：安森美

同时，Brandon Becker指出，从现有的400V系统（普遍采用650V/750V器件）升级至800V系统，其关键瓶颈在于高压器件——如1200V SiC MOSFET与JFET的成熟度。目前市场上能提供此类器件的供应商寥寥，而安森美凭借在车规级800V电池系统中积累的经验，已具备快速响应AI服务器市场的能力。

那么，为什么市场上能提供此类SiC器件的供应商寥寥呢？换言之，安森美存在哪些独特的竞争优势？

对此，安森美电源方案事业部产品营销总监 Efren Hsia表示：“由于SiC在不同的工艺条件和不同的设计结构下，其材料特性与表现也会发生变化。因此，SiC制造的核心挑战在于晶体生长（长晶） 和决定器件可靠性的氧化层介质控制。安森美基于5-8年的车规级经验积累，通过从材料到工艺的全链路精准把控，并结合严格的电气测试，确保了产品的高性能与高可靠性。”

结合800V系统的话题，安森美电源方案事业部业务拓展总监Calvin Lim再一次强调：“早在电动车领域，安森美便已积累了不少800V系统的经验。” Brandon表示：“如今将其平滑延伸至AI数据中心，正好可以体现出我们技术复用与场景迁移的战略优势。基于此，我们与英伟达在800V供电方案上已有紧密合作。”

值得注意的是，安森美并不满足于单一技术路线。其提出的“Combo JFET”结构，特别针对高压高功率场景中热交换引起的电流剧变，展现出优于普通SiC MOSFET的电路保护能力和热稳定性。

在系统设计中，安森美将650V EliteSiC M3S MOSFET与SiC JFET协同部署：MOSFET擅长硬开关场景如PFC电路，而JFET则在LLC等软开关DC-DC转换中表现更优，导电与开关损耗更低。这种器件间的互补与协同，将成为实现系统能效与功率密度最大化的重要路径。

在产能方面，安森美通过深度垂直整合与全球化产能布局，构建了其SiC强大的供应体系。公司从粉料、长晶等上游材料端严格把控，并战略性加码8英寸晶圆产线，已实现量产与发货，为应对AI与电动汽车的爆发需求奠定了产能基础。

此外，其产能输出形式灵活多样，覆盖裸晶圆、分立器件及功率模块（如12kW AI模块），能为各类客户提供从核心材料到系统级解决方案的全方位支持。这一多维度、全链条的产能战略，确保了安森美在激烈市场竞争中供应稳定与快速响应的核心优势。