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业界AI超节点正向更高算力密度、更大Scale-up规模演进,整机柜集成度和功率密度持续提升,以业界代表性AI超节点为例,单柜功率数代之间便从约142kW跃升至约600kW,从上百kW加速迈向数百kW,逼近MW级。随着功率密度持续攀升,传统低压大电流供电在线缆、铜排、空间占用和传输损耗等方面压力加剧,800V高压直流(HVDC)正成为支撑下一代高密度AI超节点的重要供电方向。但AI训练、推理负载具有毫秒级快速波动和峰值功率高的特点,800V解决“大功率高效入柜”之后,还需要进一步提升动态功率调节能力。
对此,浪潮信息成功开发高压直流瞬稳技术,推出面向AI超节点整机柜800V供电的瞬稳CBU(Capacitor Backup Unit,超容备份单元),通过高功率超级电容储能与800V直流母线控制协同,实现毫秒级功率补偿和峰值功率调节:在AI负载突增时快速补足功率缺口,保障供电稳定;在功率峰值出现时释放储能,降低上游配电系统压力。目前,瞬稳CBU已完成与元脑服务器的联合应用验证,可提供20–50ms短时功率补偿,峰值输入功率降低15%以上,进一步增强800V HVDC对AI超节点整机柜高动态负载的适应能力,在保障供电稳定的同时提升配电资源利用率,为高密度AI算力部署提供高效可靠的供电支撑。

大模型和Agent对算力规模、计算密度和高速互联提出更高要求,AI计算系统正加快从传统单机、多机集群向高密度整机柜超节点演进。国内外主流厂商持续扩大单柜计算规模和Scale-up互联能力,带动整机柜功率快速跨越新的量级。
以业界代表性的AI超节点为例,当前在售产品整柜最大功率已达到约142kW;新一代高密度超节点进入量产阶段后,单柜功率进一步提升至约190–230kW;面向2027年的下一代系统,行业公开路线已指向约600kW级机柜。短短数代产品,AI超节点单柜功率正在从上百kW加速迈向数百kW,并进一步逼近MW级。
机柜功率密度持续提升,也推动供电架构同步升级。在百kW级阶段,传统交流供电与低压直流尚能满足需求;但随着单柜功率持续攀升,低压供电需要承载更大的电流,线缆、铜排、空间占用和传输损耗压力随之增加。
因此,提高供电电压、降低传输电流、减少转换环节,成为支撑高密度AI超节点的重要技术路径。供电架构正由传统“AC供电+低压直流”向更高电压等级直流演进,并进一步走向800V HVDC。相比低压大电流方式,800V HVDC能够以更低电流传输更大功率,降低铜耗和线路损耗,为数百kW乃至MW级AI整机柜提供更高效、更高密度的供电支撑。

AI超节点整机柜供电架构演进
800V HVDC首先解决的是“大功率如何高效送入机柜”。当AI负载本身进入数百kW乃至MW级之后,供电系统还需要面对另一个更加突出的问题——AI计算并不是稳定、平滑的传统IT负载,而是一个快速变化的高动态负载。
AI训练、推理过程中,GPU负载会随着计算阶段、任务切换和并发变化快速起伏。机柜功率越高,相同比例的负载变化所对应的绝对功率波动就越大。同时,随着机柜功率持续攀升,功率峰值对上游配电系统的冲击也被进一步放大。因此,AI超节点整机柜对800V供电系统提出新的要求:既要“跟得上”毫秒级功率跳变,也要“扛得住”不断抬升的功率峰值压力。
●AI负载变化快,瞬时功率波动威胁供电稳定:AI 超节点整机柜走向 800V 高压直流架构,算力密度大幅提升的同时,也面临AI负载带来的供电稳定性挑战。AI训练、推理负载具有突发性强、波动幅度大的特征,GPU可能在毫秒级区间内从低负载快速拉升至满负载运行,引发瞬时功率跳变。如果供电系统响应不及,母线电压极易大幅暂降,触发服务器供电保护,甚至造成设备宕机,影响AI业务连续运行。因此,800V供电不仅要“供得上”,还要“跟得上”,在负载快速变化过程中及时补足瞬时功率缺口,保持稳定供电。
●峰值功率攀升,配电系统“峰值配置”导致资源浪费:随着AI超节点整机柜功率不断提升,传统供电系统需要按照更高的峰值功率配置UPS、变压器等配电设备,并预留1.5~2倍的容量裕度,以满足峰值供电需求。但AI业务实际运行中,负载并非始终处于峰值状态,大量配电资源在多数时间处于低负载运行,造成配电容量利用不足,并推高数据中心建设成本。因此800V供电还需要具备削峰能力,降低峰值负载对上游配电系统的压力。
针对AI超节点整机柜800V供电面临的动态功率调节挑战,浪潮信息将高功率超级电容储能与800V直流母线控制结合,创新推出瞬稳CBU。作为800V HVDC供电架构的关键组件,该产品部署于供电母线侧,通过超级电容高速充放电,实现毫秒级功率补偿与峰值功率调节,兼顾供电稳定性与配电资源利用率,进一步完善800V HVDC面向AI超节点整机柜的供电能力。同时,瞬稳CBU采用19英寸1U标准化设计,可兼容19英寸、21英寸主流机柜部署方案,并支持热插拔安装,便于快速部署和灵活扩容,帮助客户高效完成供电系统建设与迭代升级。

瞬稳CBU功能简图
毫秒级功率补充,提升AI供电稳定性
面对GPU负载突变带来的瞬时功率冲击,瞬稳CBU采用高功率EDLC超级电容和多模组并联设计,储能容量最高可达100F,可提供数十kW级瞬时功率输出,支持20–50ms短时功率补偿,为AI负载突增及时补足功率缺口。在GPU批量启停、模型任务切换等高动态工况下,瞬稳CBU可将母线电压波动控制在±3%以内,降低电压暂降触发的服务器保护停机风险,为大模型训练、在线推理等关键业务提供稳定供电环境。
峰值功率调节,提高配电资源利用率
针对高功率场景下供电系统峰值配置高、资源利用率低的问题,瞬稳CBU依托超级电容储能能力,在AI负载峰值出现时释放储能,降低输入侧峰值功率;负载回落后进行回充,从而平滑供电系统输出。实测数据显示,通过瞬稳CBU的智能调控,峰值输入功率可降低15%以上,使配电系统更多按照平均负载进行配置,提高UPS、变压器等设备利用率,降低高密度AI基础设施的配电建设压力。

瞬稳CBU实测效果对比
随着AI超节点整机柜向MW级演进,800V HVDC正成为支撑高功率AI算力的重要供电架构,而其进一步规模化应用的关键,不仅在于解决“大功率如何高效供入机柜”,还在于能否应对AI负载快速变化与峰值功率攀升带来的动态功率挑战。浪潮信息此次开发的瞬稳CBU,以毫秒级功率补偿和峰值功率调节补足了800V HVDC的动态调节能力,并已在元脑服务器系统完成全场景上机验证,为AI超节点整机柜迈向800V供电提供关键技术支撑。未来,浪潮信息将持续推进瞬态稳压、功率平抑、双向变流等技术创新,并拓展CAP Build In(内置式电容缓冲)等产品形态,进一步完善面向高功率、高动态AI算力的供电技术体系,推动800V HVDC在新一代AI超节点整机柜中的规模化应用。
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