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當AI資料中心的功耗以「億瓦」級飆升,傳統電力供應面臨極限,輝達為新世代Rubin伺服器祭出800VDC高壓直流電方案。然而,這場電力革命的核心,正是台達電十年磨一劍的「固態變壓器」(SST)技術,不僅單一電源櫃造價媲美頂級跑車,更為AI算力提供穩定高效的供電基石,這究竟是怎麼辦到的?

現象觀察:AI算力巨獸對電力系統的顛覆性挑戰

首先,我們觀察到AI運算需求的爆炸性成長,正以前所未有的速度挑戰現有電力基礎設施。在今年度的輝達GTC大會上,除了備受矚目的新世代AI伺服器「Vera Rubin」系列,輝達更特別設立了「800 VDC」專區,展示其專為Rubin世代設計的高壓直流電源系統。其中,由電源龍頭台達電提供的關鍵產品,赫然被置於專區最顯眼的位置,被業界譽為「龍座」。

值得注意的是,當輝達伺服器從GB300演進至Vera Rubin,單一機櫃的功耗便飆升了約 1.5倍,總功率達到驚人的 225KW,這相當於超過四百個家庭的總用電量。如此龐大的電力需求,使得傳統的415伏交流(AC)供電模式已難以負荷,因為在傳輸過程中會產生過多的能量損耗與熱能,甚至有燒毀設備的風險。因此,輝達選擇將電壓提升至800伏特,並搭配直流電(DC)直接供應至伺服器機櫃,以大幅減少電力耗損。

原因剖析:台達電如何攻克高壓供電「灰區」與技術門檻

其次,這場從415V AC到800V DC的「電力大革命」絕非易事。輝達於2025年8月公布了18個國際合作夥伴,其中便包含了臺灣的台達電與光寶科。然而,要在伺服器系統中導入如此高壓的電力,多數電源零組件都必須隨之升級。台達電電源及系統事業群總經理陳盈源便指出:

「像連接器,以前根本沒有這樣(800V)的規格,全部都要客製化。」

這場「電源新革命」是一條無人走過的路。台達電早在2025年之前就與客戶展開800伏特電源系統的研發,但直到今年初才開始送樣,耗費了極長時間。不僅零組件需重新客製,台達電團隊更需配合客戶「光速」般的設計變動。例如,客戶最初提出的機櫃電源設計為一層電源機架,數月後改為三層,接著又變成三層電源供應器外加一層備援電池模組(BBU),使得台達電團隊必須不斷地研發、測試、再研發、再測試。

有趣的是,800伏高壓直流電源櫃的量產時程已從原訂的今年第四季,提前至第三季。這也意味著台達電必須與電源安規認證單位更密切合作,加速相關認證流程。更重要的是,這種800伏特電源系統是一個獨立的電源櫃,不再像過去產品那樣內嵌於伺服器機櫃中。這項轉變讓電源櫃必須與後端機房電力系統串接,使其從傳統電源廠熟悉的資通訊(IT)電源「白區」,一步步跨足到對接供電、冷卻系統等基礎設施的「灰區」,進入重電領域。

影響評估:固態變壓器如何實現電力轉換一次到位

再者,台達電之所以能在此次電力革命中穩居要角,關鍵在於其長期布局的「固態變壓器」(SST)技術。早在十多年前,台達電就已為傳統資料中心與電信機房業者布建電力基礎設施,是全球少數能同時橫跨「白區電源」與「灰區電力基建」的業者。然而,過去這些機房的電力需求頂多100MW(百萬瓦)起跳,而現今整座AI資料中心的電力需求卻是以GW(十億瓦)計算,功耗相差百倍,對功率轉換效率的要求也提升百倍。對此,陳盈源總經理坦言:

「對電力電子來講,這是一個很大的技術門檻。」

然而,台達電的應對之道便是提前準備,例如高壓電源櫃會使用到的關鍵零組件——固態變壓器。固態變壓器被視為取代傳統變壓器的重大突破。傳統變壓器在供電給IT設備前,需先降電壓,並將交流電轉為直流電;而未來導入固態變壓器後,可以直接將電網高達 3萬伏特 的交流電,一次性轉換為800伏的直流電,實現降壓與直流電轉換一次到位。當然,如何讓電子零件承受3萬伏的高壓,是台達電首先必須解決的技術難題。

台達電在2023年便與美國能源部合作,投入固態變壓器的開發。最初構想是應用於電動車充電樁,但隨後發現這項關鍵零組件也極適用於AI資料中心和工業領域,因此加快腳步送樣給北美四大雲服務業者(CSP)進行認證,為其在AI電源市場的領先地位奠定基礎。

趨勢預測:全水冷時代與電源半導體的戰略投資

最後,展望未來,台達電的超前部署不僅止於此。台達電電源及零組件事業範疇執行副總裁史文景透露,電源供應器接下來將邁向「全水冷」散熱時代,這項產品預計明(2027)年便有望問世。這預示著AI資料中心的散熱技術將有另一波重大革新,以應對不斷攀升的功耗與熱密度。

另一方面,史文景也指出,台達電正將觸角延伸至電源半導體領域,強調「你一定要投資在前面,要不然沒有辦法追上。」這顯示台達電深知,掌握上游關鍵半導體技術,將是未來在激烈競爭中保持領先的關鍵。透過持續的研發投入與前瞻性的市場布局,台達電不僅在當前AI伺服器高壓供電領域取得領先,也為未來的技術變革做足準備。

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