2029年达成最终形态，英伟达800 VDC供电的三种方案

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）最近英伟达更新了800 VDC白皮书V2.0版本，其中有几个部分的变化值得关注。

首先去年10月的第一版白皮书，主要还是在讲清楚为什么需要将数据中心当前的供电架构升级为800VDC，偏向可行性论证的性质。

机柜供电功率代际路线，制图：电子发烧友

而今年的第二版白皮书，则更加着重于工程化细节，英伟达给出了路线图，从现有的415V/480V AC架构数据中心基础上增加设备，三种方案灵活部署，最终实现原生的800VDC机柜。同时英伟达更新NVIDIA DSX参考设计，引入多种800 VDC部署选项，在标准规范上更加开放。

这也意味着，800VDC未来将长期与415/480V AC“共存”，并逐步根据算力硬件的需求来逐步升级。

现状：415/480V AC配电

DSX参考架构的现行基线，是基于415V/480V AC直入机柜，随后在电源机架内将交流电源转换为54V低压直流电。整条链路从市电并网到计算柜，都建立在成熟的交流技术上，供应链成熟、产品备件充足、运维团队熟悉，部署确定性最高。

DSX 参考架构把整套部署标准化了，覆盖五个层面，包括计算舱（compute pod）架构、机柜部署方法、供电与液冷集成、机械与电气布局、可扩展性与运维一致性。

但随着机柜功率继续提升，现行架构用于给机柜供电的交流分支馈电线只支持100A，电流、散热和铜排体积开始成为瓶颈。所以在高密度计算的场景下，未来机柜功率达到MW级别，对应电流暴涨至kA级，所以800V直流也就成为供电架构升级的方向。

方案A：Power Rack电源架

方案A的思路，是为DSX参考架构的现行基线上提供改造途径，不改动原有建筑的电气线路。通过在计算柜旁加一台 Power Rack（电源柜），从现有设施AC取电，就地变换成800 VDC，单架约660kW，通过125A DC跨柜线送给相邻计算柜，同时电源柜支持2台计算柜对1台电源柜配比。机柜内部再有一级800V转54V 电源架（6×15 kW PSU），任何MGX形态设计的机柜都可以接入800V配电。

首款Vera Rubin配套设计就采用这套架构，输入阶段交流电通过12根100A电源线从架顶进线，经IEC60309 4100P6W/P7W连接器接入，电源输入端提供三相415/480V AC输入、无需中性线连接，这些电源线直接馈电至800VDC电源架。

该电源架采用风冷散热，配备6台功率为18.3 kW的PSU，PSU接收交流电并将其转换为800 VDC电源。每个PSU都配备1200J的储能装置，用于对交流输入进行电流整形，从而在动态负载波动下平滑交流输入。

方案A基于UL 62368-1的IT设备认证方法论，聚焦柜级直流集成，当下即可完成UL与IEC双区域认证。但它也有代价，需要机房内额外的行占位放电源架、要校核现有行级交流容量、每架要管理12到24根100A 电源线，而电源架自身的密度也可能成为未来的扩展瓶颈。

这套方案预计在今年三季度实现量产。

方案B：Power Center 电源中心

这个方案的核心是，将方案A中整流的部分，从机柜旁边的电源架集中到行端，形成一个约2MW的电源中心，再用架空800V母排槽向整列机柜馈电。相比方案A整流和配电进一步集中，消掉了侧置电源架、白空间利用率更优，同时仍然兼容上游现成的灰色空间交流电房。

整流方面有两条技术路线，一是SiC基的聚合模块化电源架，也就是复用方案 A 的Power Rack 架构；二是基于现有UPS的单体IGBT整流，直接从成熟的 UPS 体系演化而来，落地风险低。

在输出侧采用直流馈线断路器和1250A 汇流馈线，架空800V 母排槽，Day-1用125A取电盒（tap can）；下游集成计量、保护继电器、分励脱扣（shunt-trip），以及联锁的直流电源线与连接器。

支路保护方面用成熟的MCCB，远期再往SSCB（固态断路器）演进。初期的125A支路，MCCB供应链成熟，便于快速落地，但其清除时间最长约20ms，需要配合馈线冗余或保持时间来覆盖。因此未来固态断路器将会逐步取代MCCB。

值得一提的是，方案 B 的柜接口大量借鉴了电动汽车充电桩的安全设计，电源线与连接器采用机械联锁、上游常开接触器监督，全程免带电插拔。

总结下来，这套方案的优势是，选择性部署 800V 计算行、同一数据厅内 AC/DC 混布、无需改动上游交流电房即可改造既有设施、集群级弹性扩密度、并优化白空间。当前工程焦点集中在 DC 断路器选型认证、取电盒保护协调、接地与保护哲学、电弧/接地故障检测、母排槽与连接器认证、运维方法等。Power Center 部署节点定在 2027 Q3，目前多个OEM已在开发对齐产品。

方案C：DC Power Block功率块

方案C把功率变换与配电进一步集中为大厅级的直流功率块，并整套预制进户外集装箱。这套方案起步即4.8MW，可四个单元拼成20MW部署单元，再像积木一样复制，最终支撑百兆瓦乃至千兆瓦级园区。这种设计能实现工厂化预装配、出厂测试与现场快速安装，大幅压缩室内电气房占地与调试复杂度。

这也是800VDC架构的远期最终形态，未来SST成熟后将通过直流功率块直接从中压市电的34.5kV AC直接转换成800VDC。其中关键就在于标准化的Power Block，单个4.8MW，可以用TRU（变压器整流单元）或 SST（固态变压器）实现，经6000A级直流开关柜、1250A 母线槽、125A Tap Can三级分布到大厅各柜。

为了保证整厅供电的高可用，方案C采用“4+1 catcher”的块级冗余架构，即四个功率块正常供电，另设一个“接应块”（catcher），靠直流静态转换开关（DC STS）在故障瞬间完成切换；由于直流不像交流那样需要先做相位同步才能并联或切换，只需电压调节与均流控制即可直接并联，因此这套切换远比交流简单可靠。

TRU路线依赖成熟工频变压器加集中整流，其中又分几种实现，一是把现成UPS里常用的IGBT功率级改造成直流输出以直接生成800V，二是把多个高密度机架电源架加前级变压器并联聚合；另有一种被称为巴拿马架构的方案，在中压入口用一台线频多相移相变压器完成隔离、变压并产生多组移相交流输出，再统一整流。

SST路线则走高频功率器件加高频隔离变压器的路线，以谐振变换拓扑完成变压、隔离与稳压，因此在功率密度、动态响应、可控性与占地体积上都明显优于TRU，但当前主流SST产品仍停留在约15kV级输入，要适配34.5kV中压还需攻克绝缘配合、保护、热管理与并网等问题，英伟达预计下一代 SST约2029年才具备落地条件。

2029年达成最终形态，英伟达800 VDC供电的三种方案图6

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