在 OCP 全球峰會上，Nvidia 將公布 Vera RubinNVL144 MGX 代開放式架構(gòu)機架式服務(wù)器的規(guī)格，超過 50 個 MGX 合作伙伴正在為此做準(zhǔn)備，以及對 Nvidia Kyber 的生態(tài)系統(tǒng)支持，它連接了 576 個 Rubin UltraGPU，旨在支持不斷增長的推理需求。

芯片供應(yīng)商：ADI 公司（ADI）、AOS、EPC、英飛凌、Innoscience、MPS、Navitas、onsemi、Power Integrations、瑞薩、立锜、羅門、意法半導(dǎo)體和德州儀器。

電力系統(tǒng)組件供應(yīng)商：貿(mào)聯(lián)、臺達、偉創(chuàng)力、GEVernova、Lead Wealth、光寶和 Megmeet。

數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)提供商：ABB、伊頓、GEVernova、Heron Power、日立能源、三菱電機、施耐德電氣、西門子和 Vertiv。

千兆瓦時代的 800V 直流 （VDC） 數(shù)據(jù)中心將支持NVIDIA Kyber 機架架構(gòu)。

富士康提供了其 40 MW 臺灣數(shù)據(jù)中心高雄 1號的詳細信息， 該數(shù)據(jù)中心正在為 800Vdc 建造。

CoreWeave、Lambda、Nebius、Oracle Cloud Infrastructure和 Together AI 是其他為 800V 數(shù)據(jù)中心設(shè)計的行業(yè)先驅(qū)。

此外，維諦技術(shù)技術(shù)（ Vertiv） 還推出了其節(jié)省空間、成本和能源效率的 800Vdc MGX 參考架構(gòu)，這是一個完整的電源和冷卻基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)。HPE 宣布支持Nvidia Kyber 以及 Nvidia Spectrum-XGS 以太網(wǎng)縱向擴展技術(shù)，這是 Spectrum-X 以太網(wǎng)平臺的一部分。

從傳統(tǒng)的 415 或 480 VAC 三相系統(tǒng)遷移到 800Vdc基礎(chǔ)設(shè)施，可提高可擴展性、提高能源效率、減少材料使用并提高數(shù)據(jù)中心性能容量。電動汽車和太陽能行業(yè)已經(jīng)采用了 800Vdc 基礎(chǔ)設(shè)施，以獲得類似的好處。

由 Meta 創(chuàng)立的開放計算項目是一個由數(shù)百家計算和網(wǎng)絡(luò)提供商組成的行業(yè)聯(lián)盟，更專注于重新設(shè)計硬件技術(shù)，以有效支持對計算基礎(chǔ)設(shè)施不斷增長的需求。

Vera Rubin NVL144 MGX 計算托盤采用節(jié)能、100% 液冷、模塊化設(shè)計。其中央印刷電路板中板取代了傳統(tǒng)的基于電纜的連接，以實現(xiàn)更快的組裝和可維護性，并具有用于 Nvidia ConnectX-9 800GB/s 網(wǎng)絡(luò)的模塊化擴展托架和用于大規(guī)模上下文推理的 Nvidia RubinCPX。

Nvidia Vera Rubin NVL144 在加速計算架構(gòu)和 AI 性能方面實現(xiàn)了重大飛躍。它是為高級推理引擎和人工智能代理的需求而構(gòu)建的。

其基本設(shè)計采用 MGX 機架架構(gòu)，并將得到 50+MGX 系統(tǒng)和組件合作伙伴的支持。Nvidia 計劃將升級后的機架以及計算托盤創(chuàng)新作為 OCP 聯(lián)盟的開放標(biāo)準(zhǔn)。

其計算托盤和機架標(biāo)準(zhǔn)使合作伙伴能夠以模塊化方式混合和匹配，并根據(jù)架構(gòu)更快地擴展。Vera Rubin NVL144 機架設(shè)計采用節(jié)能的 45° C 液體冷卻、用于更高性能的新型液冷母線和 20 倍的儲能以保持功率穩(wěn)定。

MGX 升級為計算托盤和機架架構(gòu)，提高了 AI 工廠性能，同時簡化了組裝，從而能夠快速提升到千兆瓦級的 AI 基礎(chǔ)設(shè)施。

Nvidia 是跨多代硬件的 OCP 標(biāo)準(zhǔn)的主要貢獻者，包括 Nvidia GB200 NVL72 系統(tǒng)機電設(shè)計的關(guān)鍵部分。相同的 MGX 機架占用空間支持 GB300 NVL72，并將支持 Vera Rubin NVL144、Vera Rubin NVL144 CPX 和 Vera Rubin CPX，以實現(xiàn)更高的性能和快速部署。

OCP 生態(tài)系統(tǒng)也在為 Nvidia Kyber 做準(zhǔn)備，該創(chuàng)新在 800Vdc 供電、液體冷卻和機械設(shè)計方面進行了創(chuàng)新。這些創(chuàng)新將支持向機架服務(wù)器一代 Nvidia Kyber（Nvidia Oberon 的繼任者） 的轉(zhuǎn)變， 到 2027 年， 該Nvidia Kyber 將容納一個由 576 個 Nvidia Rubin UltraGPU 組成的高密度平臺。

應(yīng)對大功率配電挑戰(zhàn)的最有效方法是提高電壓。從傳統(tǒng)的 415 或 480 VAC 三相系統(tǒng)過渡到 800Vdc 架構(gòu)具有多種優(yōu)勢。

正在進行的過渡使機架服務(wù)器合作伙伴能夠從54Vdc 機架內(nèi)組件遷移到 800Vdc，以獲得更好的結(jié)果。由直流基礎(chǔ)設(shè)施提供商、電源系統(tǒng)和冷卻合作伙伴以及芯片制造商組成的生態(tài)系統(tǒng)—— 都遵循 MGX 機架服務(wù)器參考架構(gòu)的開放標(biāo)準(zhǔn)—— 參加了此次活動。

Nvidia Kyber 旨在提高機架 GPU 密度、擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模并最大限度地提高大規(guī)模 AI 基礎(chǔ)設(shè)施的性能。通過垂直旋轉(zhuǎn)計算刀片，就像書架上的書籍一樣，Kyber每個機箱最多可容納 18 個計算刀片，而專用的 NvidiaNVLink 交換機刀片通過無電纜中板集成在背面，以實現(xiàn)無縫縱向擴展網(wǎng)絡(luò)。

通過具有 800Vdc 的同一銅傳輸?shù)墓β试黾恿?50% 以上，無需 200 公斤銅母線為單個機架供電。

Kyber 將成為超大規(guī)模人工智能數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)元素，在未來幾年為最先進的生成式人工智能工作負載提供卓越的性能、效率和可靠性。Nvidia Kyber 機架為客戶提供了一種減少銅量的方法，從而節(jié)省了數(shù)百萬美元的成本。

除了硬件之外，Nvidia NVLink Fusion 的發(fā)展勢頭也越來越大，使公司能夠?qū)⑵浒攵ㄖ菩酒瑹o縫集成到高度優(yōu)化和廣泛部署的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中，從而降低復(fù)雜性并加快上市時間。

英特爾和三星代工正在加入 NVLink Fusion 生態(tài)系統(tǒng)，其中包括定制芯片設(shè)計人員、CPU 和 IP 合作伙伴，以便 AI 工廠可以快速擴展，以處理模型訓(xùn)練和代理 AI推理的苛刻工作負載。

●   作為最近宣布的 Nvidia 和英特爾合作的一部分，英特爾將構(gòu)建 x86 CPU，這些 CPU 使用 NVLink Fusion集成到 Nvidia 基礎(chǔ)設(shè)施平臺中。

●   三星代工與英偉達合作，以滿足對定制 CPU 和定制 XPU 不斷增長的需求，為定制芯片提供從設(shè)計到制造的體驗。

1 800V數(shù)據(jù)中心方案：Power Integrations

Power Integrations 是與 Nvidia 合作開發(fā) 800V 數(shù)據(jù)中心概念的功率半導(dǎo)體之一，其中 ~1MW 將通過800Vdc 總線輸送到每個機架，預(yù)計在機架中進行隔離和下變頻。

圖1

PI 的白皮書在圣何塞舉行的 OCP 全球峰會上發(fā)布，建議其 1,250V 和 1,700V GaN 晶體管作為下變頻第一階段的主要電源開關(guān)。

這些是 GaN 技術(shù)的高電壓，其中晶體管往往在標(biāo)稱 650V 時達到峰值。

為了達到更高的電壓，Power Integrations 使用共源共柵連接的晶體管對，其中低壓硅 MOSFET 切換共封裝的高壓耗盡模式（常導(dǎo)）GaN hemt。MOSFET 直接安裝在 GaN 芯片上，以最大限度地減少連接寄生效應(yīng)。

“耗盡型氮化鎵器件被認為是高度可靠的，因為它們不需要 p 型氮化鎵柵極層，”PI 說?！耙虼耍鼈儽苊饬碎撝惦妷浩坪拖嚓P(guān)的不穩(wěn)定性問題，確保了長期穩(wěn)定性?！?/p>

PI 建議使用隔離式 LLC 轉(zhuǎn)換器在單級中從 800V 直接轉(zhuǎn)換為 12.5V 總線，該轉(zhuǎn)換器包括一個 32：1 變壓器—— 實際上是 32：1+1，因為輸出整流器是半波（見圖1）。

它認為 1,250V GaN 功率晶體管而不是 Si MOSFET是必不可少的，利用更高的最大工作頻率將轉(zhuǎn)換器縮小到足以實用。

在其設(shè)計示例中，它預(yù)測了一個 1MHz 零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換死區(qū)時間為 <100ns，效率為 >98%。

對于機架內(nèi)的輔助電源，PI 正在提出其額定電壓為1,700V 的基于 GaN 的IMX2353F“InnoMux2-EP”IC，它可以在一級中直接衍生多達三個電源軌—— 包括用于風(fēng)扇的 48V 和用于電子設(shè)備的 12V，據(jù)稱，從高達1,000V 的輸入。

2   800V數(shù)據(jù)中心：德州儀器（TI）

德州儀器（ TI） 在圣何塞舉行的開放計算峰會上公布了其對英偉達 800Vdc 數(shù)據(jù)中心電源概念的提案。

圖2

在電源端，它描述了一個 30kW 800Vdc 開放式機架格式電壓源，尺寸為 800×160×32mm。

這將三相電源引入三電平飛電功率因數(shù)校正轉(zhuǎn)換器（圖2），該轉(zhuǎn)換器為兩個產(chǎn)生 ±400Vdc 或 800Vdc 的三相 Delta-Δ 隔離 LLC 轉(zhuǎn)換器生成直流總線。

飛電前端有效地將其開關(guān)頻率提高了一倍，以減小輸入電感器的尺寸。

在接收端，該公司討論了幾種在機架中將 800Vdc轉(zhuǎn)換為12.5V 的架構(gòu)。

其中一個類似于同一峰會上的 Power Integrations 概念（盡管細節(jié)較少）：單個 64：1 中間總線轉(zhuǎn)換器一次性將 800V 降至 12.5V。

其擴展是單級 128：1 轉(zhuǎn)換器，為處理器 PCB 產(chǎn)生6.25V 電源軌，估計 800V 到內(nèi)核效率峰值為 89%（不包括 PCB 損耗）。

這種較低的電路板電壓允許端載穩(wěn)壓器以更高的頻率運行，從而將該轉(zhuǎn)換器縮小到可以從電路板另一側(cè)從處理器下方傳輸電源的程度。

TI 表示：“這種架構(gòu)的挑戰(zhàn)在于128：1 轉(zhuǎn)換器的輸出電流非常大—— 在6.25V 時將有2.4 至3.2kA。“將6.25V 電路板損耗保持在 <1% 或 2% 將需要非常大的導(dǎo)體—— 例如母線?！?/p>

為了更貼近當(dāng)今的系統(tǒng)，它還討論了一種兩級方案，其中隔離式 16：1 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生50V，然后是非絕緣4:1 轉(zhuǎn)換器提供 12.5V（或8：1 為 6.25V）。

圖3

TI 表示，在16:1 隔離階段之后，“電源架構(gòu)的其余部分將具有與 48Vdc 計算托盤相似的外觀和感覺—— 有幾種可能的變化”。

3 800V數(shù)據(jù)中心：EPC

EPC 展示了一款 6kW 800 至12.5V DC-DC 轉(zhuǎn)換器，具有新穎的（輸入- 串聯(lián)輸出- 并聯(lián)）拓撲結(jié)構(gòu)，作為Nvidia 800Vdc 數(shù)據(jù)中心配電計劃的一部分。

圖4

基于 GaN hemt 的概念驗證高 8 mm，占地<5,000mm²。

“氮化鎵是 800Vdc 生態(tài)系統(tǒng)的一項重要技術(shù)，”EPC首席執(zhí)行官 Alex Lidow 聲稱。

圖5

雖然 Power Integrations 建議為類似的電源提供單對1,250V GaN 半橋，但 EPC 建議在輸入側(cè)使用八個串聯(lián)的半橋（見圖4），它們之間共享 800V 作為 8x 100V。這樣，只需要 150V 設(shè)備。

由于這些是八個隔離式 LLC 轉(zhuǎn)換器的前端，因此它們的所有輸出都可以并聯(lián)以產(chǎn)生單個大電流12.5V輸出。

“LLC 模塊設(shè)計為在諧振頻率下運行，其中效率最高，諧振槽的增益是單位的。通過將諧振電感器 [Lr] 設(shè)計為遠小于磁化電感器 [Lm]，轉(zhuǎn)換器的增益在工作頻率周圍和很寬的范圍內(nèi)保持與頻率無關(guān)，“該公司表示。

“這迫使并聯(lián)輸出向每個初級提供相等的電壓，包括組件容差，以在每個模塊 [ 輸入] 上保持均分電壓。由于所有輸入都是串聯(lián)的，因此通過每個輸入的電流是相同的，從而平衡了每個輸出上的電流。

這種拓撲的一個副作用是變壓器只需要 4：1+1 的匝數(shù)比，并且可以是平面的。

（本文來源于《EEPW》202511）