2026.10.09 | AC | Power | AI Server HVDC & Rubin Power Modules

摘要

1、NVIDIA电源架构演进：GB200/300采用33kW PowerShelf（5.5kW PSU），Rubin平台升级至110kW（18.3kW PSU），2028年RubinUltra负载将骤升至600kW以上。2、供电模式转型：Rubin平台正从传统UPS向800VDC过渡，旨在通过提升电压降低电流以解决散热与BusBar体积瓶颈；2028年800VDC将成为RubinUltra必选项。3、ASIC阵营趋势：Google、AWS等遵循OCP架构，2026-2027年主力仍为5.5kW模块；供应商体系较NVIDIA开放，包含台达、伟创力、麦格米特、欧陆通等。

专家观点：

请介绍一下当前AI服务器电源的整体情况，特别是以NVIDIA为主的技术路线、主流方向以及竞争格局？

当前AI服务器电源市场主要分为两大阵营，其中之一是以NVIDIA为主导的阵营。从2024年开始，NVIDIA陆续推出GB200、GB300等整机柜服务器，并计划在2027年年末推出后续产品。这些整机柜服务器所采用的电源与传统服务器电源存在显著差异。

自GB200起，NVIDIA开始采用机架式电源（Power Shelf），替代了传统的CRPS电源。这种Power Shelf的主要特点是功率非常大，且其内部使用的原材料也比传统服务器电源复杂得多。在GB200和GB300这两代整机柜服务器中，每个Power Shelf的功率为33千瓦，由6个5.5千瓦的PSU（电源模块）组成。

随着2026年7月Rubin平台的推出，NVIDIA的电源模块方案发生了改变。Rubin平台目前存在两种供电模式，但最终会趋向统一。第一种模式延续了GB200和GB300的传统Power Shelf形式，其输入端为交流电，直接连接外部的UPS（不间断电源），经过Power Shelf转换为50伏直流电，供给机柜内的二次和三次电源使用。与前代产品的主要区别在于功率升级：Rubin的Power Shelf总功率提升至110千瓦，由6个18.5千瓦的电源模块组成。

第二种模式是800V VDC（直流）供电，这也是未来Rubin及Rubin Ultra平台的主流方向。在这种模式下，机柜内的Power Shelf输入和输出均为直流电。具体而言，其输入电压从400伏交流电提升至800伏直流电。这一改变的主要目的是降低输入电流，从而减小电源分配单元（在NVIDIA体系中称为Bus Bar，本质上是一个大型铜排）的体积、重量和发热量。当负载功率增加时，通过提升输入电压来降低电流，是实现这一目标的关键。

为配合机柜内Power Shelf的800伏直流输入，机柜外需要配置一个800V VDC直流供电设备。该设备内部由多个Power Shelf组成，其原理与柜内Power Shelf相似，但配备的Power Shelf数量更多。未来，该设备前端将直接连接低压变压器，而非UPS。目前，800V VDC产品仍处于比较初级的阶段。

请详细介绍一下英伟达服务器电源供应链的整体发展趋势、主要供应商格局以及各家厂商在不同产品代际中的份额变化情况？

从产品形态来看，未来机柜内的Power Shelf将逐渐转向直流输出，而外部的UPS将被800V ADC（高压直流）所替代。目前，800V ADC自2026年10月起开始小批量供应。

在英伟达的供应商体系中，尽管有多家电源厂商已送样并通过测试，但从GB200开始，稳定供货的主要是三家：台达、光宝和麦格米特。这三家厂商的份额存在差异。具体来看，在GB200和GB300所使用的5.5kW电源模块中，台达占据主导地位；其次是光宝的份额；剩余不足10%的份额由麦格米特获得。

进入Rubin平台后，供应商格局发生了变化。从2026年7月开始供应的Rubin电源模块，目前主要由两家供应商提供：台达和光宝。其中，台达的份额约为60%，光宝占40%。麦格米特虽然也已开发出18.3kW的电源模块，但并未进入首发供应名单，这主要是出于英伟达对供应稳定性的考量。

展望2027年，英伟达的整机柜结构将发生调整。2026年的出货以GB200和GB300为主，Rubin占比较小。而到2027年，出货将转向以Rubin为主，GB200停产，GB300则会持续约半年。在此背景下，预计2027年上半年，麦格米特在GB300的5.5kW电源模块上将获得一些份额。这主要是因为台达和光宝的产能将转向生产更高端的18.3kW电源模块。随着GB300在2027年下半年停产，预计麦格米特有机会获得一些18.3kW电源模块的小批量订单。

总体而言，英伟达的电源供应链格局将保持稳定，基本不会引入新的供应商。这是由英伟达在选择供应商时倾向于不无限制增加新成员的策略所决定的。

针对2026年英伟达各型号整机柜的出货量构成，以及Rubin平台目前采用的两种供电方案的出货比例是怎样的？

2026年，英伟达整机柜的出货结构以GB300为主。从整体电源架构来看，2026年市场主要以GB200和GB300所采用的5.5kW电源模块为主。

对于2026年出货的Rubin整机柜，其采用了两种不同的供电模式。其中，传统的供电模式（与GB200、GB300类似）占据了绝大部分。而采用新型800V ADC供电模式的整机柜，2026年的出货量预计在600至800套之间。这意味着，在2026年Rubin的总出货量中，约有10%采用了800V ADC方案，其余90%则沿用了传统的供电模式。

为什么Rubin平台仍需要采用传统的200V或300V级别的供电方案，而不是直接切换到800V DC架构？

采用传统供电方案主要是基于技术成熟度的考量。尽管800V DC是英伟达主推的电源技术架构，但其目前存在一个关键问题：它需要直接与外部电网相连，而非仅仅为机柜内部供电。这种直接连接意味着一旦800V DC电源出现问题，影响的将不仅是单个机柜内的计算和网络单元，更有可能波及区域电网或小区电网，造成较大影响。

目前，包括光宝和台达在内的主要供应商尚无法承诺其研发的800V DC产品能够完全适配电网中各种复杂情况。例如，当Rubin整机柜瞬时需要大电压或大电流时，通过800V DC从电网调用电力是否会影响电网的稳定性；反之，当电网本身出现电压或电流大幅波动时，800V DC能否保护整机柜不受影响，这些问题都缺乏确切的解决方案。相比之下，UPS技术已经有超过20年的发展历史，对外部电网环境的适配能力非常成熟。

因此，英伟达在其上个月初发布的800V DC白皮书2.0版本中，明确了分阶段推进的策略。第一阶段从今年（2026年）第四季度开始，推出的是一个测试版本。该方案实际上是在传统的UPS和Rubin整机柜之间插入一个800V DC电源模块。这样做的好处是，一方面可以继续利用UPS来应对电网波动，另一方面也能让800V DC在真实电网环境中进行测试和数据积累。

从现在到2027年第三季度，800V DC的供电方案是否可以理解为一种前端保留UPS的过渡形态？

是的，从现在到2027年第三季度，800V DC的供电方案确实是一种过渡形态，其最前端依然依赖传统的UPS。这种方案本质上是将交流电转换为直流电的环节进一步前置。

在此期间，选择权主要掌握在终端用户手中。客户，例如微软或AWS，在采购Rubin平台时，可以根据自身情况决定是沿用传统的纯UPS供电模式，还是采用新的“UPS+800V DC”方案。通常，800V DC方案对外部环境有一定门槛，更适用于新建的数据中心或机房。而对于在原有旧数据中心进行升级改造的场景，客户通常会选择传统的供电模式。因此，客户可以根据基础设施条件进行自主选择。

到了2028年推出Rubin Ultra平台时，客户是否仍然可以选择供电方案，还是必须采用800V DC架构？

到了Rubin Ultra平台，800V DC将成为必选项，客户将没有其他选择。这主要是因为届时服务器机柜的功率密度将大幅提升。相较于GB200、GB300以及Rubin平台的100-200千瓦，Rubin Ultra的整机柜负载功率预计将骤升至600千瓦以上，增幅至少达到3到6倍。

如果继续沿用传统的供电方案，在输入电压不变的情况下，负载功率的大幅增加将导致电流急剧增大。这将对机柜内的供电插排的体积、电流承载能力以及散热设计构成巨大挑战。为了在功率大幅提升的同时，将电流维持在合理范围内，并使Busbar的体积和散热保持在可控水平，必须提高输入电压。因此，采用800V DC方案，通过同时提升输入电压和功率，可以有效控制电流大小，这在Rubin Ultra时代是必然选择。

在高功率负载场景下，为何不能通过将大电流转换为小电流来解决电压问题？

从物理学角度看，功率、电压和电流三者间的关系是“功率 = 电压 ×电流”。在负载功率持续增加而电压保持不变的情况下，电流必然会随之增大。目前的技术无法在不改变电压的前提下，同时实现负载功率增加和电流减小。因此，英伟达提出的解决方案是，当负载功率增加时，相应地提高电压，从而在功率提升的同时，使电流保持相对稳定。

在英伟达Rubin平台的电源模块研发中，台达、光宝与麦米的角色和进度差异是怎样的？

无论是5.5千瓦还是18.3千瓦的电源模块，其研发均由英伟达主导发起。5.5千瓦模块是英伟达与台达联合研发，而最新的18.3千瓦模块则是由英伟达联合光宝和台达共同开发。在开发完成后，英伟达会将技术参数分发给授权的供应商进行生产和测试。因此，光宝和台达作为主研发供应商，在研发进度上处于领先地位，目前已具备18.3千瓦电源模块的批量生产能力。麦米虽然也获得了相关技术资料，但由于介入时间较晚，目前仍主要处于样品测试阶段，因此在研发和量产进度上相较于前两者要慢一些。这种供应链模式具有一定的封闭性，核心组件如电源、液冷、主板等均为定制化产品，由一至两家主研发供应商完成开发后，再授权给其他供应商生产。

不同功率的AI服务器电源模块，例如用于GB200、GB300和Rubin平台的产品，其价值量和毛利率水平分别是多少？

对于5.5kW电源模块，台系厂商如光宝、台达以及欧美厂商如Flex的单瓦价格约为0.7至0.8元。相比之下，麦格米特和欧陆通的价格更具竞争力，单瓦价格在0.65至0.75元之间，通常低于0.7元。部分国内厂商的价格甚至可以做到每瓦0.6元，但这可能涉及材料替换。在毛利率方面，光宝和台达在5.5kW产品上高于麦格米特的毛利率。

对于18.3kW的电源模块，光宝和台达的报价在每瓦1.4至1.6元之间，价值量大约是5.5kW产品的一倍。其毛利率也更高，由于竞争压力较小且利润丰厚，这类高功率、技术领先的产品是光宝和台达更倾向于投入资源的市场。

2027年AI服务器电源模块的整体市场空间预计有多大？

市场空间可以从不同功率的电源模块分别测算。

首先，18.3kW电源模块预计将成为2027年的主流产品。届时，其单瓦价值量预计将降至1.4元，单个模块的价格约为25,000元人民币。一个Rubin整机柜需要配置24个18.3kW电源模块，因此单柜电源价值量高达60万元人民币。预计202 7年Rubin整机柜的出货量将在8万至9万台之间，由此可以估算出18.3kW电源模块的市场规模。

其次，对于5.5kW电源模块，以每瓦0.7元计算，单个模块的价格约为3,800元人民币。无论是GB300还是ASIC整机柜，通常一个机柜需要配置36个5.5kW电源模块，单柜电源价值量接近14万元人民币。预计2027年，采用5.5kW电源模块的整机柜出货量包括：英伟达GB300约2万台，Google TPU整机柜约9万台，以及AWS自研芯片整机柜约4万至5万台。

在服务器电源应用中，氮化镓和碳化硅等材料的应用情况、成本占比以及分别对应的电源模块是怎样的？

氮化镓和碳化硅主要应用于电源的功率元器件。其中，氮化镓主要用于5.5kW电源模块，其原材料成本在整个5.5kW电源模块的总成本中占比约为15%至18%。作为参考，5.5kW电源模块的售价约为每瓦0.7元人民币。碳化硅则主要应用于18.3kW电源模块。值得注意的是，18.3kW电源模块的功率元器件同时使用了碳化硅和氮化镓两种材料，其中碳化硅约占60%，氮化镓约占40%。这两种材料合计占整个电源模块总成本的15%至18%，其中碳化硅占该部分成本的60%，氮化镓占40%。总体而言，在电源的原材料构成中，碳化硅和氮化镓是除电容外，排名前两位的核心元器件。

台达、光宝、麦米等厂商在碳化硅和氮化镓方面的供应商有哪些，其中是否包含国内公司？

在氮化镓领域，英诺赛科是主要的供应商。而在碳化硅领域，由于该赛道相对较新，目前主要供应商仍以海外厂商为主，例如意法半导体、英飞凌、罗姆等。国内厂商方面，天岳先进已经开始进行碳化硅衬底及相关的OEM、ODM业务。此外，三安光电等其他公司也在进行相应的引入测试，但尚未完成。因此，现阶段国内碳化硅供应商主要以天岳先进为代表，整体供应格局仍由日系和欧美系厂商主导。

功率元器件供应商（如英飞凌、天岳）要进入光宝、台达等电源厂商的供应链，通常需要多长的认证周期以及遵循哪些标准？

功率元器件的认证周期相对不长，通常需要三到六个月，即一到两个季度即可完成测试。评估标准主要包括三个方面：首先是品牌知名度，像意法半导体、罗姆、英飞凌等是首选供应商；其次是产品性能测试，会通过高低电压、高低电流等多种手段进行验证；最后是供应能力，包括供应商的整体供应量和供应节奏。价格因素在评估中占比较小，因为各家报价相差不大。

氮化镓市场是否存在产能紧缺问题，以及碳化硅市场是否已出现预定产能的情况？

氮化镓市场目前供应稳定且技术成熟，基本不会出现产能短缺。相比之下，碳化硅市场产能确实紧张，已经出现了提前锁定产能的情况。在功率元器件中，二极管的供应情况尚可，但MOSFET和功率模组的交付周期普遍长达48至52周，即约一年。这意味着现在下单，是为明年（2027年）九月、十月的需求做准备，订单通常会一次性下达一整年的量。电源厂商（如光宝、台达）对此类通用原材料的备料策略通常比较激进，即使备货量超出预期，最终也能够消化。