AI时代下供电架构发展趋势
创始人
2025-11-24 00:05:38
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(来源:电能革新)

在今年9月的ODCC开放数据中心大会上,李典林老师分享的《数据中心液冷的痛点和挑战》受到广泛好评,微信文章阅读数现已接近2万。

而典林老师擅长的技术领域,本就不止冷却/散热。在昨天举办的2025数据中心标准大会上,他又精彩演绎了《AI时代下供电架构发展趋势》主题演讲。

演讲嘉宾:李典林,CDCC专家技术组委员、快手数据中心新技术研发负责人

目录

注:由于此次会议ppt为超宽,图片请点开后拉大查看,以下同

第一部分 行业变化

第二部分 供电需求

第三部分 潜在方向

第四部分 未来展望

PART 01行业变化——AI浪潮下下各级功率激增

-芯片功率持续增长;

-单柜功率预计将达到600K-1MW

-集群规模越来越大;

-单栋楼规模将达百MW

PART 01行业变化——头部公司投资巨大

PART 02供电需求——AI时代供配电系统处在变革前夜

-供配电系统需要高密度以匹配IT发展;

-供电电压需要提升以适配高功率机柜;

-AI负荷除了高功率,还在快速波动;

-出现G瓦级园区,薄弱电网难以支撑

PART 02供电需求——数据中心技术发展的底层逻辑

· 技术是为商业服务的,尤其是IDC更偏底层基础设施存在一定惯性;

· 能用UPS搞定的先用UPS,能用风冷搞定的先用风冷,搞不定才切

· 服务器才是强输入,甚至是成本的大头,而且是多元复杂的存在;

· 存在即合理,也不是非AB,不管黑猫白猫能抓住老鼠就是好猫

· 但是需要做一定的前瞻规划,先开展局部试点,成熟再逐步推广

PART 02 供电需求AI供电不同阶段发展路线

  • · 250KW以内传统的UPS还可以搞得定,中国还是会继续用UPS或者240V HVDC,美国头部CSP优先采用48VPSU+BBU市电直供方案
  • · 大于250KW美国下一代会转800V sidecar供电,先维持主板48V,接着800V直接到主板,再看800V集中大系统,最后才是中远期的SST阶段;

  • · 中国会继续先采用800V高压直流系统,升级原来240V高压直流,然后采用800V的一体化电力模块或者巴拿马,最后再看SST需求的必要性

PART 02 供电需求短时间内还是UPS方案更有优势,但也需要升级

· AI时代单园区激增的体量对高效率、低成本和小体积的UPS提出了更多挑战,需实现供电的投资成本与运行成本的双重优化;

· 头部互联网公司享受了AC+240V HVDC优势,很难再回到2N的传统双变换UPS,也很难开展欧美的PSU+BBU形态市电直供整机框架构

· 所以当前阶段发展方案C的超级ECO模式也很有机会,服务器不用改造,也能实现类似方案B的市电直供供电效率,电池备电时间更长

PART 03潜在方向新型极简UPS是下一波供电发展的重要机会

· 互联网行业大量服务器运行在市电直供模式下,目前运行情况较为稳定,超级旁路模式也在欧美数据中心有大量应用案例,可靠性经过验证,可在此基础上进一步衍生新的极简UPS产品方案;

· 新型极简UPS方案取消了传统UPS方案的PFC部分,利用传统UPS方案的超级旁路模式,可以实现0ms切换,既可谐波补偿,还可储备合一

效率提升至99%以上;成本下降25%+;功率密度提升20%+

PART 03 潜在方向——体化10KV极简UPS不间断电力模块

  • · 传统UPS尺寸大,颗粒度偏小,做成一体化电力模块较难用一个40尺箱子搞定10KV380V输出,采用两个模块则成本高体积大;
  • · 采用极简UPS,实现了高效率、低成本、小体积,很容易在一个40尺箱子内实现10KV到380V输出,实现一体化模块快速交付;

    · 既可以实现IT负载供电,也可实现动力负载供电,甚至支持储能备电二合一,满足当前单机柜功率10-250KW阶段极致供电需求

一体化10KV不间断电力模块,低成本、高效率、小体积、快速交付

PART 03 潜在方向——更高功率阶段的800V直流探索

· 随着单柜功率提升到250KW+240V直流电压很难适配高密度需求,未来高密度场景下开展800V直流将会是一个重要方向;

· 电压提升至800V,链路效率提升,配电成本降低,体积减小,同时兼顾备电和储能,支持储能及负荷冲击打峰,如兆瓦超充

· 甚至更远未来会继续开展800VSST路线,但是SST的成本高、可靠性一般、效率和体积小的收益不明显,短时间较难推广

PART 03 潜在方向美国超高密度的800V SIDECAR方案

· 美国头部CSP习惯了原有市电直供48V PSU+BBU方案,会优先考虑直接把48V提拉到正负400V甚至800VPSU+BBU sidecar电源方案

· 但是机柜内空间非常有限,单机柜功率升高到500KW后带来备电时间极短,且BBU电池就近和昂贵服务器放一起存在着火风险;

· 美国缺变压器,甚至需要UPS有电网交互能力,SST是未来发展方向,但中国暂时没此问题,较成熟的800V巴拿马方案更有竞争力

PART 03 潜在方向中国优先采用800V直流电源系统

· 通算时代10-20KW以内机柜,HVDC1.0时代基本能满足,240V HVDC成本更低、效率更高、可靠性更好,热插拔运维;

· 随着单柜功率密度的提升,240V直流电压很难适配高密度需求,未来高密度场景下进入800V直流的HVDC2.0时代,会优先采用现有240V高压直流系统升压实现;

· 双向DCDCHVDC放置一起,高压直流支持电池拉远,锂电池放极外,同时兼顾备电和储能,支持储能及负荷冲击打峰

PART 03 潜在方向 — 极简 UPS  800V 直流电源系统的完美结合

· 800V 时代的动力负载还不一定都能支持 800V 高压直流供电,甚至很多中低功率的 IT 机柜和弱电等负载也还需要 UPS 来供电;

· 把极简 UPS 挂在 800V 高压直流系统的输出侧,既实现了动力负载的不间断供冷,还不占用高压直流容量,并实现 99% 供电效率;

· 极简 UPS 共享了 800V 高压直流电池,不用额外投资更多电池和占用更多场地,既满足当前 UPS 阶段过渡需求,也可用于未来 800V 时代动力负载不间断供电需求

PART 04 展望未来—800V高压直流的国内外不同演进路线

  • · 国外架构演进:双变换UPS --> 市电直供48V整机柜形式--> 800V      sidecar 电源柜--> 800V SST
  • · 国内架构演进Colo 双变换UPS --> 互联网AC+240V HVDC --> 800V      HVDC电源系统/10KV中压直供800V直流电源--> 800V      SST
  • · 极简UPS可以是中美过渡阶段的很好衔接,满足欧美sidecar电池的备电,也满足中国互联网240V高压直流到800V高压直流过渡场景

PART 04 展望未来800V直流架构的冗余和安装方式

  • · 系统级冗余,catcher架构,未来双输入电源和直流STS机会?
  • · 列头框形态,就近供电、供冷,室外电力平台成为储能平台?

PART 04 展望未来AI值得数据中心供电架构重做一次

未来的发展需要各位一起努力推动,如有兴趣欢迎探讨一起共建产业生态!

希望本次分享对大家有帮助:)

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