英伟达电力系统升级与SiC技术应用 - 英伟达启动电力系统革命 将AI服务器芯片输出电压从54V大幅提升至800V 未来计划利用SiC元件升级电力系统以打造高效能服务器机柜 [1][2] - 公司致力于推动800V高压直流数据中心架构 预计2027年实现全面量产 今年5月起已与Infineon、onsemi、Navitas等企业公开合作推进800V HVDC与SiC器件导入 [2] SiC技术特性与行业应用 - 碳化硅是一种由硅与碳化合而成的化合物半导体材料 具有更宽的能隙 耐温超过200摄氏度 高耐压特性 适合高电压环境稳定运作 散热性能优异 可提升电力转换效率 [1] - 该技术长期应用于5G通讯、电动车与充电桩电源模块、逆变器 以及可再生能源风电、太阳能逆变器和工业设备高压电源供应、伺服马达控制等领域 [1] 电力需求增长与技术挑战 - AI服务器电力消耗从千瓦级别跃升至百万瓦级别 未来电力需求预计暴增近100倍 [2] - 传统54V架构在铜耗、空间与转换效率上接近极限 多重整流和降压现象导致显著损耗与散热负担 高压快速开关环境需依赖SiC等宽能隙器件提升效率与功率密度 [2] - SiC元件在高温高压环境下具有更稳定电阻和更低损耗 但会放大某些负面效应 需更精细布线与设计 电力系统控制和安规验证复杂度增加 [4] 供应链与产业升级影响 - SiC元件导入意味着电力系统全面升级 涉及整条供应链提升 包括服务器电源供应器和高压直流配电模块 技术专业要求显著提高 [4][5] - 服务器机柜架构串联因效能提升需依赖SiC材料打造的高压电力系统 但芯片封装、CPU、GPU等核心设计制造仍依赖硅材料 SiC并非完全替代硅 [3] 历史应用限制与当前突破 - 过去因服务器电压要求不高（54V/48V供电架构） SiC的高成本优势难以发挥 且架构设计不匹配 [4] - 当前AI算力发展推动高压需求 SiC成为电源厂关键材料升级 技术应用从低阶向高阶电力系统转型 [1][4]