在人工智能数据中心(AIDC)建设全面加速的今天,高密度、高功耗的AI服务器正不断逼近供电系统的极限。稳定性与可靠性,已成为算力基石下不容有失的“生命线”。
面对急剧增长的测试需求与严苛的能效要求,传统的测试方法是否已力不从心?科威尔技术股份有限公司,基于新一代交直流电源与电子负载产品矩阵,为HVDC测试带来高效、精准且面向未来的全栈解决方案。
发展趋势:
从交流系统转向高压直流
AI算力的爆炸式增长导致IT机柜的功率需求突破MW级,对AI数据中心的能耗提出了极高的的要求,AI数据中心需要对整个配电链路进行全面优化,建立全新的配电基础设施,重构内部电能管理方式,满足能效与运维成本要求。

图源:《数据中心800V直流供电技术白皮书(2.0)》
面对IT机柜功率密度的跨越式增长,数据中心供电电压提升成为降本增效的核心抓手。传统UPS交流供电方案的局限性日益凸显,高压直流架构取而代之已成大势所趋;DC800V/±400V输出的HVDC、巴拿马电源(直流不间断电源)、固态变压器(SST)三大解决方案,以高效可靠的特性,成为赋能数据中心高质量发展的优选路径。
高压直流架构的兴起意味着整条供电链路的改变,供电架构的末端环节通过大规模部署的800V转54V/12V DC-DC电源模块来承担800V高压直流母线与低压直流AI算力芯片之间的电能转换任务。

图源:NVIDIA《800 VDC Architecture for Next-Generation AI Infrastructure》

高压直流架构下的DC-DC电源模块主要有两类,如图(a)先利用DC-DC电源模块实现800V转54V,再经后端DC-DC转为12V,可以兼容现有的服务器机柜架构;新型800V MGX服务器机柜支持直接接入800V直流电,如图(b)所示,DC-DC电源模块直接将800V转换为12V输出,该架构将DC-DC变换置于GPU近处,可以极大程度减小连接器尺寸和铜材用量、降低功率损耗。
测试标准解读与测试项目:
直面测试难点

图源:《Diablo 400 Project: Rack and Power》
动态负载测试的切换频率高达10kHz,这对电子负载的电流斜率与供电电源的动态响应速度均提出严苛要求;同时,兆瓦级测试场景下的源载类设备需多机并联运行,对主从单元的协同一致性有着极高标准。
科威尔解决方案:
为高效可靠的AIDC测试而生
科威尔依托新一代交直流电源与电子负载核心设备,为高压直流(HVDC)测试领域打造全流程、高可靠的综合解决方案。
PSU/Shelf/Rack

科威尔—PSU/Shelf/Rack测试示意图
PSU/Shelf/Rack测试基于科威尔最新交/直流源载平台搭建:交流侧A2000-LG系列满足单机100kW~500kW输出;直流负载侧基于测试要求可选择两类测试方案,D2000P-LG(1200V)系列满足可靠性老化相关测试,拉载电能高效回馈,单机功率覆盖100kW~600kW;E5100P(1200V)系列满足EDPP等性能测试的高动态要求,单机功率2kW~72kW;
全系列机型均采用光纤通讯主从并联技术,既能满足兆瓦级(MW)大规模测试场景需求,又能确保多机并联输出的高精度一致性。
SST

科威尔—SST模块/SST测试示意图
SST模块输入特性测试,可采用A2000-LG系列单相1400V(LN)输出模式,完全覆盖SST模块输入电气特性要求;
DCDC

科威尔—DCDC电源模块示意图
DCDC电源模块当前典型功率为18kW左右,输入侧匹配S7200(1000V/1200V)系列双向直流电源,功率密度3U/30kW;输出侧匹配E5100P(150V)系列高性能直流电子负载,满足动态测试要求。
方案亮点

结语
针对服务器电源行业,科威尔凭借深入的行业理解、全面的产品矩阵、创新的产品架构、极致的产品性能与稳定性、完善的全球化服务体系,为客户提供高效、可靠的前瞻性解决方案。
随着AI算力需求的持续增长,科威尔将继续以其先进的技术和产品,为AIDC基础设施的可靠运行保驾护航,为数字经济的发展贡献力量。


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