www.engineering-china.com

德州仪器推出完整的人工智能800VDC电源架构

德州仪器与NVIDIA合作,提供了一个突破性的两级电源转换解决方案,以最大限度地提高下一代人工智能数据中心基础设施的效率和可扩展性。

  www.ti.com
德州仪器推出完整的人工智能800VDC电源架构

德州仪器(Texas Instruments)推出了一套完整的 800V 直流(DC)电源架构,专为下一代 AI 数据中心设计。该方案与 NVIDIA 的 800VDC 参考设计保持一致,主要针对对电源效率和可扩展性有极高要求的超高密度计算环境。

重构 AI 负载的供电方式
随着 AI 计算密度的激增,数据中心的电力需求已超出传统 12V 和 48V 配电系统的承载极限。先进 GPU 带来的更高机架功率密度,要求在类似汽车数据生态系统规模的 AI 基础设施中,实现更高效的功率转换并降低传输损耗。

德州仪器的 800VDC 架构通过提高配电电压,在给定功率下降低了电流,从而最小化电阻损耗。这种方法提升了系统整体效率,并支持机架级与系统级的更高功率密度。

该公司在 2026 年 3 月 16 日至 19 日举行的 NVIDIA GTC 大会上展示了该架构,强调了其在赋能可扩展 AI 基础设施方面的关键作用。

两级转换架构
该系统的核心特征是简化了从 800V 输入到 1V 以下处理器供电的两级功率转换路径。传统架构通常需要多个中间阶段,这会增加损耗和系统复杂度。

该架构由以下部分组成:
  • 800V 至 6V 隔离式 DC/DC 总线转换器
  • 6V 至 <1V 多相降压稳压器(用于 GPU 核心)
减少转换级数在提高端到端效率的同时,还能为高电流 AI 处理器维持稳定的电压调节。多相降压级旨在提供现代 GPU 所需的高电流密度,且效率优于传统的 12V 设计。

高密度功率转换组件
该完整解决方案包含多个参考设计,旨在部署于 AI 服务器和机架级电源系统。
  • 800V 至 6V DC/DC 转换器: 集成了氮化镓 (GaN) 功率级,峰值效率达 97.6%,功率密度超过 2000 W/in³。这种高密度对于空间和散热受限的计算托盘应用至关重要。
  • 800V 热插拔控制器: 为高压导轨提供输入保护,实现更安全的系统运行和模块化扩展。
  • 处理器级转换: 6V 至 <1V 多相降压转换器通过双相功率级支持高电流 GPU 核心,优化了瞬态响应和效率。
其他系统组件包括:
  • 用于 AI 服务器的 30kW 800V AC/DC 电源单元。
  • 采用双电层电容器 (EDLC) 单元的 800V 电容器组单元,功率密度达 40 W/in³。
  • 用于辅助电源域的 800V 至 12V DC/DC 转换器。
这些组件共同构成了电力输送的模块化数字供应链,实现了数据中心子系统的标准化部署。

AI 基础设施的应用覆盖
该架构旨在整合至 AI 数据中心基础设施的多个层面,包括服务器机架、电源架和冷却分配系统。它同时也符合固态变压器和机架级电力聚合中新兴的高压配电趋势。

通过提高电压和减少转换级数,该系统支持:
  1. 更高的机架级功率密度
  2. 更优的散热效率
  3. 更低的系统复杂度和组件数量
这些特性对于在超大规模(Hyperscale)和边缘数据中心扩展 AI 工作负载至关重要。

行业背景与基准协作
包括 380VDC 和新兴 800VDC 在内的高压直流架构正受到业界的广泛探索,以解决效率瓶颈。与传统的 48V 系统相比,800VDC 架构显著降低了电流需求,从而可以使用更细的导线并降低 I²R 损耗。

凭借 97.6% 的效率和超过 2000 W/in³ 的功率密度,德州仪器的解决方案在同类产品中处于领先水平,尤其是 GaN 功率级的集成更是其性能保障。

赋能可扩展 AI 数据中心
德州仪器与 NVIDIA 的合作反映了行业向垂直整合电源与计算架构转变的趋势。通过使半导体电源设计与 GPU 系统需求保持一致,800VDC 架构为 AI 基础设施的扩展提供了一条兼顾效率与可靠性的路径。

由Evgeny Churilov编辑,Induportals媒体-由AI改编。

www.ti.com.cn

  询问更多信息…

LinkedIn
Pinterest

加入IMP 155,000+粉丝圈