AI机柜功耗迈向兆瓦，传统交流降压带来的废热与空间耗损已成算力瓶颈。NVIDIA定调800VDC路线，这场机房底层革命不仅打破能源天花板，更将引爆功率半导体与电气基建商机，启动供应链大洗牌。本周三出刊的《先探投资周刊》2419期有详细的报导。

随著ＡＩ晶片功耗急遽攀升，单一算力机柜的总功耗从40kW快速向120kW发展，甚至即将会突破1MW（兆瓦）。为解决传统交流电（ＡＣ）多重降压带来的废热以及空间损耗，Nvidia宣布从下一代Vera Rubin架构开始推动800VDC（高压直流）架构，将成为下一代ＡＩ基础设施电力架构的标准。为了服务现有客户，Nvidia帮客户依照实际需求分阶段升级ＡＩ基础架构，客户不需要淘汰旧的ＡＩ架构改用新的架构，既能维持客户对Nvidia AI设施的依赖，还能不断推陈出新，推升市场对ＡＩ基础架构的需求。 传统资料中心使用的415V AC配电架构，当电力从电网进入晶片之前，须至少经历四到五次的交流／直流（AC/DC）转换。在超高功耗下，这种架构将面临转换损耗与废热以及电流过载极限的两大瓶颈。这分别会产生数十千瓦的废热，加重液冷系统负担以及电流飙升到数千安培、排挤机柜间和线路损耗等问题。

交流电转换直流电

要解决这些问题，Nvidia推出800VDC解决架构，并把架构安置在机房源头或侧边电源柜（Sidecar）进行单次转换，直接将交流电转为800V直流电分配到各机柜，并在伺服器主机板上透过负载点（PoL）模组，直接将高压降到ＡＩ晶片所需得1V以下低压，消除中间多余的降压层级。从商业投资的角度来看，能将成本优化，这包括电力使用效率（ＰＵＥ）优化，直接将电力转换损耗降低五～八％，以及提升资料中心算力密度，把800V直流架构省下来的白区空间，可以多部署十五～二○％的算力机柜，提高单位土地与建筑资产的投资报酬率（ＲＯＩ）。

针对Nvidia AI现有客户的资本支出升级方案，可采用侧边电源柜方案，在既有机房不重新拉线下，直接将机房交流段在机柜旁整流为800VDC灌入算力模组。对Nvidia来说，创造新的电源机柜增量市场。到二○二七年以后，将走向全直流ＡＩ资料中心，结合中压固态变压器（ＳＳＴ），直接将电网中压转为800VDC，这将会引爆电网等级的设备更换期。

要实现800VDC的极致转换效率，克服高压高温环境，传统矽基元件已不敷使用，必须要仰赖碳化矽（SiC）负责高压端，把800V直流电降压到48V，提供机柜内部到伺服器主机板场域的用电；还有氮化镓（GaN）负责中低压高频端的运作，将电压从48V降到0.8V的超低压直流，提供主机板到GPU场域的电力需求。

八吋碳化矽厂主导发展

欧美日等的ＩＤＭ大厂几乎垄断全球高阶碳化矽产能，凭借八吋厂的规模经济和垂直整合能力，主导市场地位的发展。Wolfspeed是全球最大纯碳化矽材料与元件龙头，在碳化矽基板磊晶市场长年有将近五成的市占率。该公司专注于提供高压碳化矽MOSFET，满足资料中心固态变压器与高压直流整流需求。Wolfspeed有全球规模最大的八吋碳化矽晶圆厂，也扩充在美国Siler City超级材料工厂，基板产能是全球最大的碳化矽上游材料工厂。

英飞凌是全球最大功率半导体制造商，在工业、汽车和伺服器电源管理市场都有很高的市占率。英飞凌在马来西亚Kulim的八吋碳化矽晶圆厂已投产，正规画打造为全球最大的八吋碳化矽功率模组工厂。英飞凌已经和多家一线云端大厂和高阶电源系统商签订供货协议，是投资机构在配置ＡＩ电力基础设施的首选标的。

意法半导体具备从长晶、磊晶、晶圆代工到封装测试的垂直整合ＩＤＭ厂，已斥资五○亿欧元在义大利Catania打造欧洲首座从基板到模组的垂直整合八吋碳化矽大型晶圆厂，预计在今年稍后开始进行规模化量产。意法半导体具备很强的制造良率配合该公司长期累积的量产经验，随著出货给资料中心高压电源营收占比拉升，能抵销车用市场短期库存调整的波动，有利于市场提高该公司的本益比空间。

本文完整报导、发烧个股动态，以及更多第一手台股投资讯息，请见先探投资周刊2419期。