一. 服务器电源架构
服务器电源是将电网交流电(AC)转换为服务器负载(GPU/CPU)所需直流电(DC)的电能转换装置。
转换流程:市电(AC)→变压器(降压)→UPS(应急/稳压)→AC/DC模块(交流转直流)→DC/DC模块(直流降压)。
1.1 AC/DC模块(机架级电源)
(1)功能:将电网交流电(220V/380V AC)转换为中压直流电(50V DC),负责机架供电。
(2)物理形态:Power Shelf,内置多个PSU。
(3)配置位置:较灵活,如机柜后部/底部、侧柜(Sidecar)。
1.2 DC/DC模块(主板级电源)
(1)功能:将AC-DC输出的直流电(50V)进一步降压至芯片级电压(如1V/0.8V)。
(2)物理形态:DC/DC转换器、PDB。
(3)配置位置:服务器内部,负责CPU/GPU供电。
二. 具体产品
2.1 PSU(电源供应单元)
(1)作用:AC/DC转换,分为AC/DC、DC/DC两个转换环节。
(2)组成:整流桥、PFC模块(功率因数校正)、EMI滤波器、高频变压器、开关晶体管等。
(3)工作流程:AC→高压脉动DC(整流/滤波)→高压稳定DC(PFC校正)→低压DC。
2.2 Power Shelf(电源架)
(1)作用:模块化电源系统,负责机柜电力分配、冗余管理、动态负载响应等。
(2)组成:通常含6个PSU插槽,并集成PDU(输入/输出配电单元)、BBU(电池备份单元)、超级电容。
三. 案例:英伟达GB200 NVL72机架
NVL72单机柜共18块Compute Tray(计算托盘),每块对应4个Blackwell GPU、2个Grace CPU,通过三级转换分层降压。
转换路径:Power Shelf(AC/DC)→PDB(48V→12V DC/DC)→VRM(12V→1V DC/DC)
(1)AC/DC环节:单机架配置6组/8组Power Shelf,每组含6个5.5kW PSU(5个工作,1个冗余备用)。
(2)DC/DC环节:一级转换(48V→12V)通过PDB(电源分配板)完成;二级转换(12V→1V/0.8V)通过VRM(电压调节模块)完成。
四. 供应格局
4.1 全球头部
(1)AC/DC:台达电子、宝光科技、伟创力、维谛技术。
(2)DC/DC:台达电子、瑞萨电子、英飞凌、MPS。
4.2 国内厂商
麦格米特:专注电气控制领域,服务器电源Power Shelf/PSU切入英伟达供应链。
欧陆通:开关电源国内龙头,服务器电源供货浪潮、富士康、新华三。
中国长城:CRPS服务器电源出货量全球第一,客户包括浪潮、宏基、新华三等。
新雷能:高功率服务器电源供货新华三、浪潮、字节、百度。
阳光电源:光伏逆变器全球龙头,拓展AIDC电源,覆盖HVDC/SST/PSU等。