文章核心观点 - 人工智能技术的指数级增长正驱动一场电力革命，对从芯片到电网的整个供电体系提出前所未有的挑战并推动其变革 [3][4] - 英飞凌发布白皮书，对未来十年AI供电体系的发展做出七大关键预测，描绘了从处理器架构到数据中心能源供给的全面演进图景 [3][4] 预测一：垂直供电将主导未来处理器架构 - 垂直供电将成为现代处理器的关键技术，以应对芯片尺寸增大、供电电压降至约0.4V带来的高电流挑战 [5][6] - 未来十年，单颗处理器负载电流预计将攀升至10,000安培，是当前水平的10倍 [2][3][6] - 传统横向供电方式在高电流下空间占用大且损耗显著，未来电能将通过主板垂直传递至处理器背面 [6] - 公司提供完整产品组合，其第三代垂直功率模块电流密度已达2A/mm²，并通过结合多项技术实现前所未有的功率密度 [9] 预测二：高压直流供电架构将取代48V生态 - 当单机架功率突破1兆瓦时，系统架构必须从48V转向800V或±400V高压直流供电 [11][12] - 这一转变预计在单机架功率达到200-250千瓦时出现，此时48V总线母排需承载4100-5200A电流 [12] - 未来服务器主板将直接运行于高压直流下，需要引入电子保险丝、热插拔等新模块 [12] - 公司开发的6千瓦800V→12V演示板功率密度超过2300W/in³，峰值效率达97.4% [14] 预测三：AI机架功耗步入兆瓦时代 - 训练万亿级参数AI模型需要数千颗GPU集成同步运行，行业趋势是在单个IT机架内集成更多GPU [15][16] - 当单个机架集成多达72台刀片服务器时，IT机架总功率将在十年内突破1兆瓦 [16] - 在高功率水平下，机架内部空间成为主要限制，电源模块、电池备用单元等附加功能将迁移至侧柜或辅助机架 [16] 预测四：电源架功率等级将突破100千瓦 - 当IT机架功率接近100千瓦时，基于单相交流输入的12千瓦PSU可升级并保持1U紧凑尺寸 [18][19] - 每个电源架可容纳6个电源模块（72千瓦），每个机架最多配置8个电源架，为迈向1兆瓦IT机架奠定基础 [19] - 当单个IT机架功率提升至1兆瓦时，数据中心将从单相PSU转向三相PSU，直接接入400V AC或480V AC三相交流电网 [19] 预测五：新一代数据中心功率需求迈向吉瓦级 - 现代GPU功耗攀升和AI计算节点密集部署，使新建数据中心用电需求已达数百兆瓦级别 [21][22] - 未来将出现专门的“AI工厂”，在同一数据中心园区内用电量将达到吉瓦级，甚至超过数吉瓦 [22] - 公司提供覆盖400V至3.3kV的宽禁带半导体产品组合，以确保吉瓦级数据中心的稳定运行 [22] 预测六：配电系统将转向直流微电网 - 当功率需求逼近吉瓦级时，必须建立全新配电基础设施，直流微电网被认为是最有潜力的未来架构 [23][24] - 该架构下，电能由中压交流电网（10-35kV）直接集中生成，以高压直流形式分配，消除传统AC-DC电源模块 [24] - 固态变压器技术将发挥关键作用，每台输出功率预计可达2-10兆瓦 [24] 预测七：可再生能源成为AI发展关键约束 - AI是未来十年全球电力需求增长的三大驱动因素之一，全球数据中心所用电力中可再生能源比例正逼近50% [26][27] - AI数据中心必须采用可再生能源，支持1吉瓦级数据中心运行约需8平方公里太阳能电场 [28] - 核电和小型核反应堆未来将稳定供应零碳能源，全球趋势聚焦于推动数据中心低碳化 [29]