当前的AIDC电气架构，可以简单总结为“机柜外交流，机柜内直流”。电从电网下来经过多级变压进入机房楼宇内，以交流电的形式输入到计算机柜内，并在机柜内完成AC/DC、多级降压等步骤，最终由VRM供应到芯片。用一张示意图可以大概展示这个过程：

图2：当前AIDC供电方案示意图

 

　　当前架构为什么需要变化？首先是机柜功率的激增，它导致了低压交流配电无法满足要求，机柜功率在搭载Rubin Ultra的Kyber架构下可能接近MW级别，高功率意味着同样电压下的更大电流，会在铜线上产生巨大的热效应，因此需要更高的有效电压以降低电流要求。传统的低压交流供电以及柜内48VDC的母线都需要变化，因此产生了高压直流配电（HVDC）入柜的演进方向。

　　另外数据中心巨大的用电量要求尽量减少交直流转换和降压环节以节省电能损耗。算力集中的需求也带来了供电环节的整合，在板卡层面体现为可能将DC/DC电源模块移出，在机柜层面体现为可能将PSU外置到专门的Sidecar电源机柜，而在机房层面体现为将配电和不间断电源尽量移出机房，并尽量做到小型化、模块化。

　　海外大厂在未来AIDC电气架构方案上体现出来比较强的一致性，都计划采用高压直流配电（HVDC）方案，从机柜层面向机房层面逐渐过渡。近期我们会看到Sidecar电源柜通过800V或者±400V的直流电为计算机柜供电，带来服务器电源层面的巨大变化。台达、光宝等厂商在OCP大会上都展示了适配英伟达MGX生态的800VDC In-Row Power电源柜，谷歌、Meta、微软也会基于共同制定的Mt. Diablo分离式供电架构发布各自的±400 VDC Sidecar电源柜。而在远期，谷歌、英伟达都提出了在机房层面采用高压直流供电，未来的目标都是打造全直流的机房。HVDC可以说是最明确也最快落地的技术方向。

　　除了HVDC配电，还有两个重要的变化分别发生在机房外和机柜内，分别是SST（固态变压器）和VPD（垂直供电的三次电源）。

　　SST的核心原理是通过电力电子技术将工频变压变为高频变压，从而明显减小变压器的体积，并实现电能质量管理等功能。其支持多端输入、体积小、易维护等特点非常适配AIDC的需求。英伟达和谷歌、微软都在不同场合提到了未来对于SST应用的规划。SST在功能上可能会整合变压、交直流转换、不间断电源等功能，还会兼具电能质量管理等功能。SST可能是AIDC远期方案的重要环节。

图3：未来AIDC供电方案示意图

 

　　VPD（垂直供电）则是VRM的一种形态。VRM输出0.8-1.5V的电压，负责给芯片直接供电以及电压管理，是面对算力负载波动的第一道关口。随着芯片功率密度提升，单个芯片需要的VRM单元数量增加，会挤占板上其他部件如HBM等的空间。同时传统的水平供电意味着更长的走线距离，带来更大的寄生阻抗和热效应。VPD应运而生，将电源芯片、电感等模块化并至于芯片背面，通过PCB板与板卡连接，大大节省了走线距离和板上空间，是柜内电源的重要变化。

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