AI数据中心功耗大，功率半导体成降压核心主力

在AI数据中心将800V高压降至芯片工作电压的电力转换过程中，功率半导体在电压转换、大电流控制及降低热损耗方面发挥着核心作用。经历疫情后的去库存阶段，面对AI高压直流（HVDC）电源架构的变革，业界认为功率半导体的地位显著提升。

据产业人士透露，现有技术无法将800V电压直接降至芯片所需的极低电压，因此电力转换需经过多个阶段：首先从800V降至50V，接着降至12V以供电路板和风扇等周边设备使用，最后再转换为0.6V至0.8V的微小电压，供CPU或GPU核心运行。在此电力转换过程中，功率半导体作为电源转换器的核心开关，与电感、电容等被动元器件配合，精确执行各阶段的降压操作。同时，负载点的功率半导体不仅需要执行降压功能，还必须具备承受并稳定输出大电流的能力，以满足芯片巨大的算力需求。

目前AI服务器单颗芯片的功耗可达1000W甚至4000W，散热成为亟待解决的问题。据业界专家介绍，在设计功率半导体时需尽可能降低导通电阻RDS(on)，该阻值越接近零，电流通过时产生的热损耗就越小，这已成为各大集成电路厂商竞争的关键技术指标。

随着AI服务器向更高功率方向发展，采用独立电源柜提供800V或400V直流电，能够有效降低传输电流，从而减少热量产生。据相关供应链人士指出，以往数据中心机房通常将电源与IT设备集成在同一机柜内，如今则发展出将电源模块独立出来的电源柜设计。不过，究竟是采用独立电源柜还是将电源集成在单一机柜中，主要取决于客户的具体需求。此外，中国台湾地区地区的台半、强茂、德微、富鼎、大中、广闳科和博盛等功率半导体企业，也在积极布局散热和电源管理MOSFET技术的研发与规格升级。