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打破AI算力供電瓶頸!NVIDIA攜手Google、微軟推動800 VDC全新電力架構

AI重點

文章重點整理:

  • 重點一:NVIDIA聯手Google、微軟推動800 VDC直流供電標準。
  • 重點二:800 VDC可減少轉換損耗,突破AI資料中心供電瓶頸。
  • 重點三:混合式架構支援既有機房升級,供應鏈正加速成形。

隨著生成式AI帶動龐大的算力需求,每一代全新加速運算技術都對底層基礎設施提出更嚴苛的考驗。除了追求極致的晶片效能與機架密度,如何將電力 高效、無損地從電網輸送至GPU,成為擴展運算規模的最大瓶頸。為此,NVIDIA 先前便提出全新800 VDC直流電架構,藉此協助現有與未來的AI工廠突破傳統配電限制,今年更與Google 、微軟基於開放運算計畫 (OCP)提出全新規範,推動800 VDC全新電力架構普及化。

傳統交流電架構的極限與800 VDC直流電架構破局

在傳統的資料中心供電架構中,電力多半透過交流電 (AC)經由一般電網輸入,途中必須經過多次繁瑣的變壓與交、直流電轉換。隨著機架密度與耗電量不斷攀升,每一次的轉換都會帶來不可忽視的能量損耗與散熱問題。

面對新一代AI運算動輒百萬瓦 (MW)等級的功率規模,即使是極其微小的效率損失,累積起來也會成為驚人的能源浪費。

NVIDIA提出的800 VDC直流電架構,正是為了解決這項底層問題。透過採用較高電壓的直流電進行配電,大幅減少電網與AI加速器之間的電源轉換流程,讓更多可用電力能直接投入實質運算,進一步釋放系統效能。

無痛升級:混合式架構保護既有基礎設施投資

對於許多已經投入大量資金建置交流電資料中心的營運商而言,要求他們全面打掉重練顯然不切實際。因此,NVIDIA推出的DSX參考設計提供一套「混合式架構」過渡方案。

預計於2026年下半年推出相容NVIDIA MGX的800 VDC電源機架設計,便能直接整合進現有的交流電基礎設施中,並且能在單一機架列內將800 VDC直流電力輸送至運算機架。

誠如NVIDIA資料中心基礎設施副總裁Vladimir Troy所言,這項設計讓設施業主無須改造建築物既有的電力系統,就能在保留土地、電力使用權與既有建物的同時,直接提升運算密度,避免既有投資淪為閒置資產。

涵蓋各階段的擴展藍圖:從機架到設施級別

針對不同成長階段與規模的AI工廠,800 VDC直流電架構也提供清晰的三階段發展藍圖:

• 近期 (電源機架):透過相容於混合式架構的電源機架,讓現有設施快速、無痛地過渡至高密度運算環境。

• 中期 (2027年,機架列電力中心):針對專用的AI工廠,透過集中式電力站搭配架空的800 VDC直流電匯流排進行配電,每列機架最高可支援高達2 MW的驚人功耗。

• 長期 (直流電力模組):針對全新規劃的基礎設施,在設施層級直接將電網電力轉換為800 VDC直流電架構,實現中壓電力的單步驟轉換,為未來十年的AI基礎設施奠定終極藍圖。

OCP開放標準成形,搶攻9兆美元基建商機

NVIDIA已經與Google、微軟透過開放運算計畫深度合作,於今年3月發表聯合白皮書,並且在7月正式確立《LVDC固態變壓器規範0.3版》。目前已經有超過80家設備與基礎設施製造商加入此規範,意味一個基於開放標準的800 VDC直流電架構供應鏈正迅速成形。

根據Wood Mackenzie的預估,直至2040年,全球AI與資料基礎設施投資將高達9兆美元。未來能在這場資本盛宴中勝出的設施,必定是那些在運算需求超越既有基礎架構前,便已妥善解決電力輸送效率問題的先驅者。

筆者觀點:算力即電力,AI工廠底層邏輯的徹底翻轉

綜觀NVIDIA這次大力推動的800 VDC直流電架構,其實不難發現,資料中心的底層邏輯已經發生顯著改變:未來的AI競爭,與其說是「算力的競爭」,不如說是「電力轉換效率的競爭」。

過去談論伺服器算力,焦點總放在晶片的製程與封裝;但當單一AI機架的功耗突破天際,傳統交流電的多重轉換不僅是一種無謂的「浪費」,更成為限制AI算力規模擴張的物理天花板,使得目前各地區在推動AI工廠佈建時,往往需要與政府機構談論當地用電需求是否面臨擴充。

NVIDIA攜手微軟、Google與開放運算計畫聯盟推動這項標準,本質上就是在為其下一代巨獸級AI晶片鋪平供電道路。

而這項佈局中的「混合式供電架構」,不僅描繪未來全直流電架構應用的理想,更讓現有資料中心營運商一顆定心丸——不需要推翻現有的基建投資,只要導入相容的電源機架就能立竿見影。

《原文刊登於合作媒體mashdigi,聯合新聞網獲授權轉載。》

精華 FAQ

  • 因為生成式AI帶動機架功耗急速升高,傳統交流電多次轉換會造成損耗與散熱壓力。800 VDC可縮短供電路徑,讓更多電力直接供給GPU。

  • NVIDIA透過DSX混合式參考設計,讓相容MGX的800 VDC電源機架可整合進現有交流電基礎設施,營運商不必全面重建機房,就能逐步提升運算密度。

  • 短期先以電源機架導入,中期在2027年以機架列電力中心支援每列最高2 MW,長期則走向設施級直流轉換。OCP標準已吸引80家以上廠商加入。

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