英伟达更新800VDC白皮书，AI数据中心供电架构进入执行阶段

AI数据中心的快速扩张，正在推动算力基础设施从芯片、服务器和网络，进一步向电力系统延伸。

8月11日，英伟达正式发布《800 VDC Architecture: Industry Alignment & Execution》V2版白皮书。

2025年10月发布的首版白皮书，主要论证了AI数据中心采用800V高压直流供电的技术必要性和可行性。此次更新则进一步聚焦系统架构、设备接口、部署方式、安全保护、验证体系和产业协同。

白皮书明确表示，800VDC相关工作已经从“概念评估”转向“协同执行”。未来12个月，行业将重点推进设备开发、系统性能验证、试点部署以及标准和监管工作，加快形成可以实际部署的800VDC解决方案。

AI机架正在向兆瓦级功率发展

800VDC架构受到重视，首先与AI机架功率快速提高有关。

随着大语言模型规模扩大，越来越多GPU需要通过NVLink组成大规模计算域。为了降低每个Token的计算成本和能源消耗，更多GPU需要被集中部署在有限空间内，由此推动单机架功率从数百千瓦逐步向兆瓦级发展。

根据白皮书公布的机架功率路线，Gen 1电源机架最高支持约145kW；面向Vera Rubin NVL72的Gen 2架构，将单机架功率能力提高至约330kW；Gen 3将采用全液冷电源模块、母排和连接器，单机架位置最高可支持约570kW。

再往后，英伟达计划在Gen 4阶段转向原生800VDC机架架构，为接近兆瓦级的计算机架提供更具扩展性的供电方式。

目前，英伟达现有和近期的计算系统仍会在机架内部将800VDC转换为54VDC，以兼容已经成熟的电源架构。但随着机架功率继续上升，低电压供电所需的电流、铜材、连接器和散热空间都会明显增加。

相比54VDC，800VDC可以在输送相同功率时降低电流，缩小供电系统占用空间，同时减少部分电力转换环节。因此，英伟达将其视为下一代高密度AI机架继续扩展的重要技术路线。

800VDC不会立即替代现有交流系统

白皮书同时强调，800VDC并不是为了立即替代现有415V或480V交流供电系统，而是作为一种新增的部署方式，与交流架构长期共存。

目前，大量已建和在建数据中心仍然采用成熟的交流配电系统。如果800VDC只能应用于全新建设的数据中心，将会限制相关技术的推广速度，也可能造成现有土地、电力接入和配电设备投资的浪费。

因此，英伟达在白皮书中提出了多种可选部署方式。运营商可以根据现有设施条件、建设周期、算力密度和投资计划，选择从机架侧、集群侧或数据大厅侧引入800VDC，而不需要按照固定顺序逐级改造。

三种800VDC部署架构

▍Option A：机架级Power Rack

Option A是在计算机架旁边配置专用Power Rack。

现有数据中心仍然通过415V至480V交流系统供电，Power Rack在机架附近完成交流到800VDC的转换，再通过标准化直流接口向相邻计算机架供电。

初期单个Power Rack容量约为660kW，可以为一个或两个计算机架供电。这一方案能够利用现有交流基础设施，不需要大规模改造上游配电室，适合已建数据中心、测试设施和实验室率先部署800VDC计算设备。

按照白皮书披露的时间表，Power Rack计划在2026年第三季度进入生产阶段，是当前最接近实际落地的一种800VDC方案。

不过，Power Rack需要占用额外的机房空间，同时还要配置较多交流输入线缆。随着算力规模扩大，电源机架的数量和空间占用可能成为进一步扩展的限制因素。

▍Option B：集群级Power Center

Option B将整流设备集中部署在一排机架或一个计算集群的末端，形成统一的DC Power Center。

每个Power Center最高可以提供约2MW输出能力，再通过800VDC顶部母线、分接箱或远程配电盘，为多个计算机架供电。

相比机架级Power Rack，这一方案减少了计算机架旁边的电源设备和供电线缆数量，也可以在不改变上游交流配电室的情况下，有选择地为部分高密度计算集群部署800VDC。

白皮书预计，Option B最早有望在2027年第三季度进入部署阶段。目前，多家设备厂商正在推进800VDC整流器、直流母线、分接箱、连接器和保护装置的开发与认证。

▍Option C：数据大厅级DC Power Block

Option C面向未来超高密度AI工厂，将电力转换和分配进一步集中至数据大厅层级。

这一架构以约4.8MW的DC Power Block为标准化电力单元，通过高容量直流开关设备和母线，向整个数据大厅提供800VDC电力。四个可扩展单元可以组成约20MW的标准化部署单元，并在园区内继续复制，支撑数百兆瓦乃至GW级AI工厂建设。

DC Power Block还可以采用模块化和户外集装箱式设计，在工厂完成组装与测试后运往项目现场，从而减少现场施工量、设备间占地和调试复杂度。

在更长期的架构中，英伟达希望将数据中心常见的34.5kV中压交流电直接转换为800VDC，进一步减少中间低压转换环节。未来单个电力块可能向10MW及以上发展，下一代固态变压器技术路线则指向2029年前后。

不过，白皮书也指出，目前大部分商业化固态变压器仍主要面向约15kV输入。要适配34.5kV数据中心配电系统，还需要解决绝缘配合、故障保护、热管理和电网接入等问题。因此，这部分仍属于中长期发展方向。

储能进入AI数据中心不同层级

在此次白皮书中，储能不仅承担传统备用供电功能，还被纳入机架负荷管理、数据中心电力调节和直流微电网架构。

▍首先是机架侧的短时储能。

AI计算负荷具有快速变化和高度同步的特点。当大量GPU同时启动或调整计算任务时，机架功率可能在短时间内发生明显变化。白皮书提出，可以在计算机架内部或附近配置小容量、快速响应的储能装置，例如电解电容，用于削减瞬时功率峰值、平滑负荷，并控制功率变化速率。

在初代Vera Rubin Power Rack设计中，单个电源模块还配置1200J储能，用于改善动态负荷下的交流输入电流。Power Rack也可以选配由4个20kW模块组成的BBU，合计提供80kW功率并持续约60秒，为机架提供短时电力支撑。

▍其次是数据中心侧的大型电池储能系统。

在数据大厅级DC Power Block方案中，储能、直流UPS、可再生能源和表后发电设施可以与800VDC系统结合，进一步形成直流微电网。

由于电池本身输出直流电，直接接入直流母线有望减少重复的交直流转换和同步环节。大型BESS未来可以承担负荷平滑、电网接入支撑、现场发电协调和供电韧性提升等功能。

不过，白皮书并未公布大型储能的具体容量、储能时长、电池技术路线或供应商，也没有宣布具体储能采购计划。现阶段可以确认的是，储能已经被纳入英伟达未来AI工厂电力架构，但相关项目配置仍需要根据数据中心和电网条件进一步确定。

安全保护和认证仍是落地重点

相比成熟的交流系统，800VDC在故障保护方面具有不同的技术要求。

交流电存在周期性的电流过零点，电弧相对更容易熄灭；直流电没有自然过零点，电弧可能持续存在。因此，800VDC系统需要更加重视故障电流限制、直流电弧检测、接地方式、绝缘监测、连接器联锁和快速故障隔离。

白皮书列出了高阻中点接地、高阻回路接地、浮地和直接接地等多种方案，但目前尚未确定唯一的接地方式，仍需要根据人员安全、故障检测、设备供应和运行连续性开展系统级评估。

在保护设备方面，短期内供应链和认证体系更加成熟的塑壳断路器可能率先应用。长期来看，固态断路器可以在亚毫秒级切断故障，降低故障电流峰值和电弧能量，因此被视为高密度800VDC系统的重要保护设备。

英伟达当前重点推动125A风冷固态断路器和1250A固态断路器两类产品，分别面向机架内部电源模块和未来原生800VDC机架接口。

与此同时，英伟达正与云服务商、设备企业和UL Solutions等机构合作，推进电能质量、动态响应、接地保护、设备认证和系统稳定性要求，并与UL、NFPA、IEEE和IEC等标准体系进行协调。

从架构共识走向产业执行

相比首版白皮书，此次更新最重要的变化，是800VDC的讨论重点已经从“为什么需要”转向“如何部署”。

目前，相关架构已经逐步收敛至机架级、集群级和数据大厅级几种主要形式，设备企业也可以围绕相对统一的功率等级、连接接口、母线系统和保护要求推进产品开发。

未来12个月，行业将继续建立系统级性能要求，并从中压交流输入一直验证到GPU芯片端，通过硬件测试、系统集成和数字仿真，评估不同厂商设备之间的兼容性、稳定性和可靠性。同时，试点部署、设备认证、安装调试和运维规范也将同步推进。

需要说明的是，白皮书中涉及的部分时间和产品仍属于路线规划，并不等同于已经完成商业化部署。但从整体方向来看，800VDC已经不再只是AI数据中心的一种概念架构，而是开始进入设备开发、系统验证和产业协同阶段。

随着AI机架向更高功率密度发展，数据中心电力系统也将从传统的配套设施，逐渐成为影响算力规模、建设速度和运行效率的核心基础设施。800VDC所带来的变化，也将进一步延伸至整流器、直流母线、连接器、断路器、固态变压器、储能和能源管理系统等多个环节。

未来AI数据中心需要的不只是更大的电池容量，还包括更快的功率响应、直流侧接入能力、故障电流控制，以及与计算负荷和现场电源协同运行的能力。从这一角度看，英伟达此次发布的白皮书，不只是对800V供电技术的更新，也是一份面向下一代AI工厂电力基础设施的执行路线图。

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