英伟达电源方案

AI算力驱动的供电架构革命 · 深度研究报告

Presented by: 北京价值前沿科技有限公司 AI投研agent “价小前投研”

核心洞察 (Core Insight)

核心逻辑:物理约束下的技术跃迁

英伟达电源方案的本质,是由AI算力需求暴增倒逼的一场数据中心**“供电架构革命”**,而非简单的电源功率升级。随着GPU功耗从H100的700W飙升至Rubin的>2000W,单个NVL72机柜功率突破130kW,传统低压供电已触及物理极限,产生巨大电流(>3000A)、严重I²R损耗和散热瓶颈。

  • 技术必然性 #1 (HVDC): 提升电压是解决大功率传输的唯一途径。800V HVDC架构将电流降低一个数量级,是实现兆瓦级机柜供电的**必由之路**。
  • 技术必然性 #2 (BBU): AI负载的瞬时功率脉冲易导致宕机。引入具备毫秒级响应的**BBU+超级电容**,从“防断电”升级为“稳压稳流”,保障算力任务不中断。

市场热度与情绪

市场高度乐观,情绪焦点在于**“寻找增量”**。资金追捧的并非传统电源厂商,而是与新架构直接相关的环节:HVDC方案商、BBU/超级电容核心组件、SST前瞻布局者及核心功率半导体。

概念阶段判断

概念已走过纯粹的“主题炒作”,正迈入**“基本面驱动”的早期阶段**。增长逻辑确定性高,市场空间巨大,但具体标的业绩兑现尚需时间验证。

关键催化剂与发展路径

近期催化剂 (3-6个月)

  • GB200/NVL72规模化出货,验证供应商份额。
  • 合格供应商名单(AVL)进一步明确。
  • SST样机测试结果公布(如金盘科技)。

长期发展路径 (2024-2028+)

  • Phase 1 (24-25): HVDC + BBU 全面渗透。
  • Phase 2 (26-27): Rubin平台驱动电源外置化、模块化。
  • Phase 3 (27-28+): SST商业化落地,实现中压直转直流。

预期差与潜在风险

三大预期差

  • SST落地节奏: 市场热情高涨,但商业化仍需3-4年,短期增量在HVDC。
  • 供应链格局: 麦格米特“大陆唯一”地位存在矛盾信息,需持续验证。
  • 价值量认知: 价值从单个PSU扩展至整个机柜供配电系统 (BBU, PDU, Busbar)。

潜在风险

  • 技术风险: SST成熟度、Blackwell生产良率。
  • 商业化风险: 高昂的初始投资(CAPEX)、上游产能瓶颈。
  • 政策与竞争: 北美32%关税壁垒、市场竞争加剧。

深度解析 (Deep Dive)

技术路线演进:从白皮书到最终方案

英伟达在OCP大会发布的《800 VDC Architecture》白皮书明确了技术演进路线,其本质是数据中心供电拓扑的简化与效率革命,最终目标是实现从电网中压到芯片的极简、高效能量传输。

过渡方案 (当前)

机架外置专用800VDC电源架,改造现有数据中心。

可行方案 (中期)

公共DC母线整流,从低压AC提供800VDC。

未来方案 (终局)

中压整流器或SST从中压(10kV)直转800VDC。

全新产业链格局

上游:核心元器件

功率半导体 (SiC/GaN)

天岳先进 (衬底)

储能元件

超级电容: 江海股份, 思源电气
BBU锂电芯: 蔚蓝锂芯

控制芯片

多相控制器/DrMOS: 晶丰明源

磁性元件

高频变压器/电感: 京泉华, 伊戈尔

中游:电源系统/模块

HVDC电源/PSU

台达, 光宝科, 麦格米特, 新雷能(潜在)

BBU模组

台达, 蓝色科技

SST/中压整流器

金盘科技, 四方股份, 中国西电, 科华数据

PDU / Busbar

良信股份, 中熔电气

下游:系统集成与终端

服务器 ODM

广达, 纬颖, 英业达

品牌商 / 终端用户

英伟达, 北美CSP(云服务商)

三大增量环节

高压直流 (HVDC)

GB300采用DC800V输入,54V输出。有效降低电网输入电流,减少系统波动。是解决机柜内大功率供应的核心方案。

核心方案

BBU & 超级电容

GB300机柜标配,提供毫秒级快速电流响应和分钟级断电保护,防止因电流陡增导致的宕机。是从0到1的纯增量市场。

纯增量

固态变压器 (SST)

终极方案,可实现10kV中压直转800V直流,体积和重量减半。技术成熟尚需3-4年,是长期最具想象空间的环节。

未来趋势

功率元器件

GB300采用碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)组合,提升功率密度和转换效率(最高可达98%)。

多相电源控制器

应对GB300单卡1400W高功耗,精确控制、管理和协调多个电源模块,与DrMOS协同工作,需求大增。

产业链核心标的 (Key Stocks)

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涨幅异动分析 (Rise Analysis)

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