AI 工厂的供电底座：为什么行业要把配电电压推到 800 VDC

编译自 OCP 官方技术文章《Powering the Next Era of AI》与《Solid-State Transformer Specification v0.3》

AI 基础设施正在进入一个新的功率阶段。模型能力提升、推理需求增长，加速器被部署得越来越密、耦合越来越紧，结果是单机架的功率需求持续抬高。国际能源署（IEA）的数据显示，2025 年全球数据中心用电量增长 17%，其中以 AI 为核心的设施增长 50%；到 2030 年，全球数据中心用电量预计接近翻倍，达到约 950 TWh。Wood Mackenzie 估算，为满足这一需求，到 2040 年需要的基础设施投资约 9 万亿美元。

在这样的量级上，供配电不再是配套问题，而是决定算力能不能落地的前置条件。

电流与铜的算术题

功率等于电压乘以电流。当单个机架从 100 kW 走向数百千瓦乃至兆瓦级，如果继续沿用低压交流配电，电流会大到导体截面、铜用量、母排尺寸、线路损耗都难以承受。把配电电压提高到 800 VDC，同样的功率下电流显著下降，导体可以做小，母排系统更容易实现，配电损耗也随之降低。

这正是开放计算项目（OCP，Open Compute Project）推动 800 VDC 的根本动因。需要说明的是，800 VDC 并不是要取代现有的交流基础设施，它提供的是一个可以共存的额外部署选项，让行业在算力密度持续上升的过程中逐步过渡。

图 1-1 同功率（1 MW）下母线电压与电流的对应关系　数据来源：OCP

OCP 在做三件事

2025 年 3 月，OCP 社区首次做了 800 VDC 相关技术报告。此后，Google、Microsoft、NVIDIA 联合社区发布了第一份低压直流（LVDC）白皮书。在此基础上，三家公司又发起了一个「中压交流到 800 VDC 功率变换」工作组，推动产品需求层面的对齐。

值得注意的是这里的目标设定：不是规定某一种具体设计，而是约定一套公共接口与系统级要求。它的价值在于让运营商可以安全部署、供应商可以做出可互操作的产品，而不必为每个客户单独适配一套专有架构。

目前已经公开的文档包括：LVDC 白皮书 v1.0、固态变压器规范 v0.3（Solid-State Transformer Specification，由 Microsoft、Google、NVIDIA 与生态伙伴共同编写），以及更早的 Diablo 400 侧挂电源机架规范。

两条部署路径

路径一：LVDC 侧挂电源机架。在算力机架近旁设置一个专用的侧挂电源机架，把现有的 480 VAC 就地转换为 ±400 VDC 或 0 至 800 VDC。已发布的 Mt Diablo ±400V sidecar 规范支持当前方案，后续的 Mt Diablo 2.0 将支持原生 800 V 运行。在交流容量和机列空间充足的前提下，不需要改动上游电气设施。这是现有 AI 工厂获得 800 VDC 能力最快的路径。

路径二：中压交流直转 800 VDC。面向新建的 AI 工厂。使用多台高密度兆瓦级变压器整流器（Transformer Rectifier）或固态变压器（SST）撬块，把中压交流直接转换为 800 VDC，为整个数据大厅提供直流配电。省去中间交流变换级之后，可以做成高密度、模块化的电源块快速部署，同时为电池储能系统（BESS）、直流不间断电源（DC UPS）以及未来的直流微电网留出统一的 800 VDC 母线。直流直连省去了反复的 AC/DC 变换和同步环节，效率、韧性与电源管理灵活性都更好。

图 1-2 800 VDC 的两条部署路径　数据来源：OCP SST Specification v0.3

SST 规范 v0.3 正是路径二的关键拼图。相较于传统工频变压器，固态变压器用功率电子变换级加中频隔离变压器完成能量传递，体积和重量大幅压缩。它的设计要点通常落在几个层面：中压交流前端的级联或多电平结构、隔离级的中频变压器与双有源桥拓扑、低压直流输出级，以及贯穿其中的栅极驱动、控制器、传感与隔离通信。

安全是前置条件

高压直流与传统的交流配电在故障切断、连接器、保护器件和运维方式上完全不同。OCP 的参与方正在与 UL Solutions、NFPA、IEEE、IEC 同步推进安全认证与监管框架。在器件层面，供应商已在开发能够在毫秒级切断直流故障的固态断路器。整个设计思路借鉴了电动汽车与工业电源领域已经验证过的做法，再针对 AI 工厂的运行条件做适配。

这意味着 800 VDC 的推进不是单纯的电压等级提升，而是一整套配套体系的同步建立。

供应链已经在动

目前有超过 80 家合作伙伴在开发 800 VDC 兼容的基础设施。分工大致是这样：电源机架厂商交付近期部署所需的硬件；母排与连接器供应商在标准化直流配电接口；DC-DC 转换领域的厂商在开发机架级变换器；设施级电力厂商在建设未来直流原生 AI 工厂所需的变压器整流单元和固态变压器。

三家公司把公共需求公开出来，最直接的效果是供应链可以「造一次、卖全球」。过去供应商需要同时支持多个客户各自的专有架构，开发周期长、成本高。需求统一之后，OEM 可以把资源集中在更少的产品上，加快创新、认证和量产节奏。

行业声音

Google 数据中心技术与系统副总裁 Tom Garvens 表示，公共的 800 VDC 接口可以帮助行业扩展 AI 基础设施，同时保留运营商在实际部署中需要的灵活性；通过在 OCP 中协作，可以尽早对齐需求、减少碎片化，给供应商一条更清晰的路径去做可互操作的产品。

Microsoft 能源技术合伙人 Melissa Lott 认为，AI 基础设施正在变成一个全设施级别的工程挑战，在 800 VDC 配电、安全和验证上开放协作，有助于整个生态从定制项目走向可以全球部署的可重复设计。

NVIDIA 数据中心基础设施副总裁 Vladimir Troy 的说法更直接：800 VDC 是扩展 AI 工厂的基础架构。