扫码体验VIP
网站公告:为了给家人们提供更好的用户体验和服务,股票复盘网V3.0正式上线,新版侧重股市情报和股票资讯,而旧版的复盘工具(连板梯队、热点解读、市场情绪、主线题材、复盘啦、龙虎榜、人气榜等功能)将全部移至VIP复盘网,VIP复盘网是目前市面上最专业的每日涨停复盘工具龙头复盘神器股票复盘工具复盘啦官网复盘盒子股票复盘软件复盘宝,持续上新功能,目前已经上新至V6.5.7版本,请家人们移步至VIP复盘网 / vip.fupanwang.com

扫码VIP小程序
返回 当前位置: 首页 热点财经 中信建投:800VDC将成为供电架构迭代的关键催化,受益方向包括柜内、柜外、板级电源等

股市情报:上述文章报告出品方/作者:中信建投证券研究;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

中信建投:800VDC将成为供电架构迭代的关键催化,受益方向包括柜内、柜外、板级电源等

时间:2026-07-29 07:20
上述文章报告出品方/作者:中信建投证券研究;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

800VDC强趋势已成为各AI芯片、电源企业共识,为供电架构演进的关键催化。主要变化在于:(1)柜外从交流输出转向直流输出,功率密度不断提升,UPS向HVDC power rack(sidecar)、巴拿马电源、SST等方向迭代;(2)柜内PSU功率密度提升,随后因800V DC入柜还需增设800V-50V等 DCDC环节;(3)板级50V-12V、12V-1V DCDC降压环节设备用量大,价值量提升明显。

800VDC是供电架构升级迭代的重要催化

800VDC通过提高母线电压、降低传输电流、缩短供电路径,推动AIDC供电由交流入柜向直流入柜演进;根据NVIDIA、Google及主流电力设备厂商的产业链进度,27-28年是800VDC验证到渗透的关键窗口。

柜外:交流输出走向直流输出,价值量提升主要在电源主机

柜外电源由交流输出向直流输出迭代,既带来电源形态的改变,也伴随着价值量提升。(1)传统交流供电方案,计入UPS及备电后价值量约1.5元/W;(2)800V直流供电时代,分布式Power Rack方案HVDC价值量约3-5元/W(含内部CBU、BBU等),过渡至集中式HVDC(巴拿马电源等方案)约2-4元/W,最终方案SST产业化初期约3-5元/W。

柜内:PSU功率密度提升,直流入柜后增设800V DC/DC环节

从Blackwell一代GPU迭代至Rubin一代,NVL72标准机柜中的Power Shelf从33kW提升至110kW,促使单W价值量提升。采用800V直流入柜后,柜内还将增设800V DC/DC Shelf。PSU(Power Shelf)与800V DCDC Shelf占VR NVL72以及后续800V入柜后价值量最大成分,达到8万美元/柜、5-6万美元/柜,折合单W约1.2元/W、0.6-0.8元/W。

板级:价值量集中在50V-12V、12V-1V两级降压环节

目前主流板级电源方案为50V→12V(IBC),12V→1V(VRM)两级降压。经测算,VR NVL72中板级电源占柜内电源价值量约40%,其中12V-1V环节(VRM)价值量最高,由DrMOS(80%)、功率电感及多相控制器构成,占柜内电源价值量26.5%左右;其次为50V-12V环节(IBC)和其他被动元器件等,分别占7%左右。

投资建议:把握800V趋势下电源价值量集中环节

供电架构演进趋势:从480VAC到800V/±400VDC

NVIDIA 800V供电方案白皮书明确指出,AIDC供电由交流向直流演化已是大势所趋。随AI机柜功率进入百kW级、甚至MW级,传统415/480VAC入柜方案面临电流过大、铜排/线缆/接插件占用上升、转换环节复杂和供电效率下降等问题;同等功率下,提高供电电压、降低传输电流已成为必然趋势。

±400VDC/800VDC方案可通过提升母线电压,显著减少铜耗,压缩IT机柜内供电模块,并为储能、BBU及直流配电接入创造条件。短期看,800VDC会先通过侧柜方式渗透白区,后续演变为设施级HVDC、巴拿马电源等进阶方案。长期看,SST能直接将13.8kV/35kV中压交流转化为800VDC,为AIDC供电终局方向。

从NVIDIA与Google两条迭代路线看,27-28年是800VDC验证到渗透的关键窗口。一方面,英伟达机柜功率将随着每年一代机柜推出持续上行,Google TPU路线同样指向更高功率密度(按SuporPod高密度集群,单柜功率也可达到MW级)。

另一方面,英伟达官方及黄仁勋多次强调:26年Rubin不会延期,27年Rubin Ultra仍按计划推进,Kyber/NVL144仍是目标形态,而不会推迟至28年/28年底。

柜外演进趋势:交流入柜到直流入柜,供电链路不断简化

1、800VDC推动柜外电源由交流向直流迭代,结构简化、效率提升是追求方向

柜外从交流向直流的演进趋势大致可分为三个阶段:第一阶段仍为交流供电,主要柜外供电设备为UPS,通过将电压提升至中压UPS可以释放部分灰区空间;第二阶段通过边柜(sidecar)在白区完成AC/DC转换,实现初步的800VDC入柜;第三阶段将整流功能前移至灰区,替代低压UPS、交流输配电设施,减少转换级数与设备占地;最终阶段使用SST,进一步省去工频变压器。

整个演进过程不断释放灰区空间、缩短供电路径并提升系统效率,同时电源技术中心也转向高频变换、高压直流关断、绝缘、故障保护及系统控制等。

Power Rack / Side Car:本质上为部署在IT机柜近端的独立电源柜,在基本保留灰区配电链路基础上,通过在白区末端供电环节改造,实现480VDC转±400VDC或800VDC。内部集成PDU、Power Shelf以及保护设备等,并按需配置BBU、CBU,将IT机柜内电源模块部分外置,释放IT机柜内算力空间。

HVDC(集中式/巴拿马):进一步将AC/DC整流环节从边柜前移至灰区,通过集中式大功率整流形成800VDC,并开展设施级高压直流配电。巴拿马电源(整流不间断电源方式)柔性集成10kV AC配电、移相变压器、整流器等环节,通过移相变压器替代普通工频变压器,使供电链路更短、集成度更高。

SST:AIDC供电最终形态,约束在于工程可靠性与产业化验证。架构上,SST能直接连接中压电网与800VDC母线,减少整流、变压等设备层,释放灰区空间并降低转换损耗,为支撑高功率密度AIDC的最简洁路径。但目前仍需解决可靠性、保护、接地、故障隔离和长期运行验证等工程问题。

供电链路价值量:(1)传统链路:计入UPS及备电系统后,单位价值量在1.5元/W。

(2)800V HVDC:Power Rack为第一阶段,整体价格在3-5元/W,上限取决于BBU、CBU配置需求;后续过渡至HVDC(巴拿马电源等方案)约2-4元/W,最终方案SST产业化初期约3-5元/W。

2、Power Rack:800V HVDC第一过渡阶段,是目前云厂与电源厂的主流

目前多数电源厂商更倾向于优先布局Power Rack,并已推出较多产品与解决方案。我们参考OCP、以及台达、光宝等厂商已披露的方案,绘制了Power Rack与下一代Vera Rubin Ultra NVL144(Kyber)机柜的组合示意图(Power Rack也可搭配VR NVL72)。

考虑到NVL144未来可能部分采用Power Rack供电模式,机柜结构参考目前披露的设计,采用竖向计算刀片布局,上下各配置18个计算刀片,每个刀片集成4颗GPU和2颗CPU,整柜合计144颗GPU;相邻Power Rack则集成480VAC输入,通过母排或线缆向NVL144机柜提供800VDC或±400VDC电力。

Power Rack价值量测算:我们根据台达、光宝典型的最近一代660kW Power Rack配置进行拆分。系统配置8个110kW Power Shelf(冗余配置),每Shelf由6个18kW PSU组成,IT机柜内进一步配置180kW的800V-50V DC/DC Shelf,由8个22.5kW模块组成。备电分别配置BBU,CBU,用于断电穿越和GPU瞬态负载缓冲。

经拆分测算,Power Shelf为价值量最大环节,约0.2美元/W,占Power Rack系统40%;其次为DC/DC shelf;BBU、CBU通常根据备电时长、负载波动及客户冗余要求灵活选配,配置容量和价值量弹性较大。

柜内演进趋势:PSU功率提升,800V走向柜外,柜内增设DC/DC 

PSU单体功率随AI机柜功率密度提升。GB200/GB300 NVL72采用5.5kW PSU,通常由6个模块组成33kW Power Shelf;下一代方案中,PSU单体功率将提升至18—18.5kW,6个模块可组成约110kW Power Shelf,并应用于660kW Power Rack及Vera Rubin NVL72等高功率机柜。

未来随着800VDC架构进一步演进,PSU将逐步从IT机柜外置至Power Rack/Sidecar,单体功率有望提升至约30kW,成组后的Power Shelf功率进一步提高至约180kW。

PSU迭代带动Power Shelf功率提升。GB200/GB300 NVL72配置8个33kW Power Shelf,每个Power Shelf由6个5.5kW PSU组成;Vera Rubin NVL72预计升级为4个110kW Power Shelf,每个Power Shelf由6个约18-18.5kW PSU组成。

未来随800VDC架构演进,Power Shelf功率将继续提升,同时外置于Power Rack中,释放柜内IT空间。

800VDC入柜将引入高压DC/DC环节。过渡阶段,800VDC通过柜内DC/DC Shelf降压至54VDC,再进入Compute Tray,通过IBC、VRM两级降压至1V为GPU供电,可兼容Vera Rubin、Rubin Ultra等平台。

板级800VDC降压后续有望进一步简化柜内结构:未来方向为通过800VDC直降12V或6V,800VDC将通过柜内高压Busbar直接进入Compute Tray。DC/DC环节从柜级下沉至托盘内,进一步减少中间电压层级和转换环节。

板级演进趋势:50V-12V和12V-1V两级降压设备为关键

板级供电架构:50V→12V→1V两级降压

目前主流板级供电方案为50V-12V、12V-1V两级降压架构。50VDC进入Compute Tray后,先由IBC降至12V,再通过PoL(多相VRM)将12V降至1V及以下的芯片核电压,形成两级降压路径。

具体来看,Vera Rubin计算托盘采用50VDC入Tray,并在托盘内部完成分布式供电。左右两侧Strata板直接接收50VDC,并在板上完成50V→12V→1V以下的两级降压。

板底部IBC先将50VDC降至12VDC,再由多相VRM降至Rubin GPU和Vera CPU所需的核心电压。相较Grace Blackwell由PDB向Bianca板提供12VDC,Vera Rubin将50V→12V转换环节下沉至高功率Strata板附近,可显著降低板间传输电流及导通损耗。

IBC、VRM分别是完成50V-12V、12V-1V的关键设备

二次电源(IBC)是连接50V级中间母线与低压负载的关键DC/DC环节,负责将50VDC降至12V/6V。AI服务器中,IBC(当前为Si方案)通常靠近计算板部署,为后级多相VRM提供中间母线电压。

英飞凌下一代IBC方案采用GaN器件与混合开关电容(HSC)拓扑。HSC结合开关电容与LLC的特点,可实现零电压导通和近零电流关断;GaN器件则凭借低栅极电荷、高开关速度和较低损耗,支持更高开关频率,从而缩小磁性器件与模块体积,进一步提升IBC效率和功率密度。

三次电源(VRM)紧贴GPU、CPU及ASIC,负责将12V低压降至1V及以下。随AI芯片功率提升,电流将呈指数级提升,VRM需同时满足高效率、高功率密度和快速瞬态响应要求。

当前主流方案仍是基于Si DrMOS的多相Buck架构。每相通常由DrMOS和功率电感组成,并由多相控制器统一调度;下一代将逐步向TLVR拓扑演进,通过改变电感耦合方式,以改善动态响应。

随AI芯片功率持续提升,供电架构将由横向供电逐步向垂直供电(VPD)演进,将供电模块VRM布置在GPU/CPU封装下方位置,使较高电压直接进入封装附近完成降压,显著缩短大电流传输路径降低PDN损耗PCB空间占用,并提升供电密度与瞬态响应能力。

VR200 NVL72单柜电源价值量测算:我们根据英伟达VR200 NVL72配置,对单柜电源价值量进行拆分测算(BBU选配省略),整体可分为柜内电源与板级电源两部分,电源总价值量在14-16万美元左右。

柜内电源中,Power Shelf为价值量最大环节;板级电源中,三次电源VRM价值量最高,主要由DrMOS、功率电感及多相控制器构成,其中DrMOS占比最大(80%);其次为二次电源IBC。

投资建议:聚焦800VDC架构下柜外、柜内、板级价值量集中环节

我们系统梳理了800VDC架构下柜外、柜内及板级三层供电体系的演进方向。柜外:由交流入柜转向直流入柜,从机柜末端(白区)改造到灰区配电链路压缩,释放灰区空间、缩短供电路径并提升系统效率。柜内:电源模块功率持续提升,从AC/DC Power Shelf迈向DC/DC Shelf,供电链路加速精简,下沉至计算托盘侧。板级:随芯片功率提升用量大大提升,并由Si基器件向GaN基器件迭代,电感、电容等被动元器件同步升级。

1)需求方面:算力建设需求不及预期,国内外云厂商资本开支不及预期,AI终端需求不及预期等。

2)供给方面:电力、功率半导体、有色金属资源、存储、电子元器件等上游原材料供给紧张。

3)政策方面:国内外政策支持力度不及预期,加息导致融资困难,能耗审批趋严,新建数据中心遭到地方政策反对等。

4)国际形势方面:海外制裁加深,关税、进口禁令等。

5)市场方面:竞争格局大幅变动;竞争加剧导致份额、价格、盈利能力低于预期;运输等费用上涨;汇兑损失等。

6)技术方面:技术迭代进度不及预期;技术路线切换风险等。

股票复盘网
当前版本:V3.0