12月18日,CDCC直播间进行了一场关于800V的热点技术直播,受到了广大网友的积极响应,在两个小时的直播中,共有近万名网友进入直播间。直播期间,因时间关系,嘉宾从网友提出的众多问题中,选择了5个问题,现场进行了解读。现就这些解读观点整理如下,供广大网友参考。
从左往右依次为:
焦中原,中讯邮电咨询设计院电源工程师
王龙华,维谛技术Power解决方案部高级经理
张彦和,台达集团中达电通技术支援部总监
曲海峰,CDCC专家技术组副主任委员
宫伟达,CDCC专家技术组委员、世纪互联DC运维产品负责人
李典林,快手数据中心新技术研发负责人
杨瑛洁,中讯邮电咨询设计院教授级高工、中国联通网络通信首席专家
沈烨烨,数据中心电气专家
张旭军,CDCC副总工
说明,所有观点均为专家个人观点。关于直播的更多精彩内容,CDCC公众号会陆续发表。因时间原因,在直播中,广大网友提出的更多问题,没有来得及现场回答,CDCC计划就这些问题再举办一次答疑专场,以感谢广大网友的支持,敬请期待。
Q1、800V直流供电,是采用+800V单线对地方案,还是±400V双线对地方案更具技术优势?
李典林: 从用户侧角度来看,随着服务器及数据中心功率等级的不断提升,高压直流的适配和改造已成为不可避免的趋势。过去在推广240V直流系统时,无需对现有电源进行改造,因此推广相对容易;而在推广380V直流系统时,则需要对电源进行适配改造,推广难度显著增加。当电压达到400V或±400V(总电压800V)时,电源和基础设施的改造已是必然,需要进行定制化设计与适配。
当前,整个行业对800V系统的应用及相关标准的讨论较为广泛,并持续关注高功率负载的发展趋势。英伟达白皮书指出,±400V三根铜排供电系统成本高于800V两根铜排系,±400V的3P直流开关的定制复杂度和成本也高于800V的2P开关。同时,随着单机柜功率的不断增长,已有厂商探索 1500V级别的高压直流系统。在此背景下,从成本、适配和未来扩展的角度考虑,与其分阶段升级,不如初期直接定制到800V系统,以满足当前高功率负载的需求并为未来发展留有余地。
杨瑛洁: 目前关于800V和±400V的方案,并非哪一极接地,而是处于悬浮状态。以±400V为例,它实际上是将±两端头对头形成一个800V电压,但目前无论是±400V还是800V,尚未形成直接接地的方式。
在未来设计直流供电架构时,我们倾向于采用带有绝缘监测与保护的方案。该方案的优势在于:
维护安全性高:当出现绝缘破损或接地故障时,供电连续性不会立即中断。
故障定位便利:可通过选线方式隔离损伤部分,降低对整体系统的影响。
降低运维难度:维护人员在处理故障时难度较低,操作更安全可靠。
这种设计思路能够在保证高压直流供电连续性和可靠性的同时,提高系统的可维护性,为数据中心的高密度、高功率供电提供更稳健的基础。
王龙华: 在当前海外数据中心实践中,±400V(或单端400V/240V)系统的生态相对成熟,标准完善,能够实现快速交付。相比之下,800V系统仍处于产业链和标准建设的初期阶段,尽管功率器件上突破问题不大,但在保护器件(如断路器)及整体安全管理方面仍面临创新风险,这也是推动 800V系统落地较慢的主要原因。
±400V的优势在于其兼容性较好。例如,部分服务器电源(PSU)可以直接从400V转换为48V或其他直流电压,同时在负载平衡和铜排设计方面虽存在一定的管理要求,但整体可行性高,适合需要快速落地的海外高电压场景。相比之下,800V系统虽然电流传输能力足够,但兼容性较弱,且相关生态尚未完善。
在国内发展方面,±400系统是否采用取决于未来功率密度的增长。如果在海外800V系统的供应链和生态成熟之前,国内功率密度尚未达到极高水平,则可能继续使用±400V作为过渡方案。一旦未来国内单机柜功率密度提升,完全可以直接采用800V系统,从而跳过±400V的过渡阶段。这体现了国内外在高压直流落地节奏和阶段性策略上的差异。
在数据中心中,电源设备的核心作用是为服务器提供不间断的电力保护。一方面,它必须保证断电情况下服务器持续运行;另一方面,它的自身故障不能影响服务器的正常工作,因此数据中心电源的可靠性和稳定性是其最关键的价值所在。
相比之下,电动车或光伏系统所采用的器件及标准与数据中心存在显著差异。这些领域对器件的可靠性要求相对较低,其标准体系和验证方法与数据中心的高可靠性需求并不一致。因此,直接套用电动车领域的标准或模块到数据中心电源系统中,在可靠性和可行性上是不现实的。
总体来看,尽管电动车产业在800V器件上已有成熟实践,但其短期的产业红利和经验难以直接借用于数据中心。对于数据中心而言,电源可靠性仍然是首要考量,其重要性不应被快速交付或其他因素所取代。
沈烨烨: 关于800V与±400V的选择问题,虽然±400V在兼容性方面具有一定优势,但从我们的角度来看,采用800V有两个关键原因:
降低传输损耗:800V电压较高,因此在长距离或高功率传输中,其线路损耗明显低于低电压交流方案,例如380V或海外的480V交流系统。相比之下,±400V的传输损耗与传统交流方案差别不大。
满足高功率GPU的供电需求:随着高性能GPU功耗不断提升,800V成为必选方案,以确保能够提供足够的功率输出。±400V在这一点上无法满足规划中的GPU功耗要求,因此在高密度计算场景下不具备可行性。
综合来看,800V不仅能够满足目标客户的高功率需求,同时也能有效降低能耗传输损耗,因此在国内从最初的优选方案逐渐演变为全球范围内的必选供电方案。相比之下,±400V的优势主要体现在兼容性上,但在高功率、高密度的应用场景中,其价值有限。
Q2、现在市面上各家做的SST,尺寸、接口、性能参数都不太一样,以后会不会被某一家厂商“锁死”,想换都换不了?
曲海峰: 英伟达在其路线规划中,表面上似乎没有为不同技术方案提供显性的兼容性设计,但实际上,它在800V以下的配套基础设施上——包括液冷系统、电源模块等——留出了足够的兼容性空间。这意味着,虽然800V核心技术形态可能固定,但相关的配套设备和系统仍能够适应不同技术方案或未来升级的需求,从而保证整体部署的灵活性和可扩展性。
杨瑛洁:关于设备兼容性的问题,本质上需要通过标准的先行制定来解决。想要实现不同厂商设备之间的互换,不能依赖单纯的现场适配,否则会出现像传统 UPS 系统那样的局限:原来设备的电压或接口与新设备不匹配,导致无法替换。因此,前期必须在接口和制式上进行统一,包括:
电压范围:交流侧和直流侧设备的允许电压波动范围需要明确。
接口规范:设备的输入/输出接口、电池接入接口等需统一规格。
控制协议:通信和控制协议需统一,确保设备可互换。
举例来说,目前我们在开发 SST 设备时,第一代样机电压范围为 600–900V,而其他厂商可能设计为 600–1000V。若系统统一规定设备运行电压为 750–850V,那么系统各环节(设备出口、后续入口、接入电池)都可固定下来,实现标准化生态。
需要注意的是,如果前期设备适应性范围窄而后期宽,兼容性可以实现;但如果前期宽而后期窄,则无法替换。因此,提前制定标准和规范对于避免后续重复研发和降低制造成本至关重要。
张彦和: 关于SST或类似设备的输出电压范围,目前一些厂商设计的样机可覆盖较宽范围(如200–1000V),并针对不同容量模块(400V以下和400V以上)做了差异化设计。但在实际应用中,输出电压是针对具体需求设定的,有明确的上限和下限,不会全范围都用于输出。
这也呼应了标准化的必要性:各厂商在技术探索阶段可能存在较大差异,但未来的发展趋势是标准化。标准化将主要聚焦在:
关键指标:如输出电压范围、功率容量、效率等;
协议与接口:确保设备间互换性和互操作性;
性能要求:保证安全性、可靠性和可维护性。
具体的技术细节、尺寸、内部结构等,仍可能保持厂商自身的专长和专利技术空间,就像 UPS系统一样。标准化的目标是为应用层的关键指标提供统一规范,而厂商的差异化技术仍可在性能优化、效率提升等方面发挥作用。
Q3、800V是不是仅仅因为英伟达的生态所产生的?
宫伟达:高压直流技术早就有人提出,它本身并不是全新的技术,只是在英伟达的产品中有了具体的应用实例。
李典林:国内高压直流的发展其实比海外更早,比如大量的800V充电桩应用已经非常成熟,所以在这一点上国内是处于领先地位的。
张彦和:800V高压直流是由黄仁勋在英伟达的规划中首先宣传的,他作为业界头部企业的影响力很大,因此给大家一种“领头羊”的印象。但行业趋势并不是围绕英伟达一家企业,而是整个行业整体发展方向和英伟达的路线恰好相吻合。
Q4、预制式一体化电力模组现在是主推吗?
焦中原:预制式一体化模块(PIM)应用已经非常广泛,它并不针对特定电压形式,不论是800V、交流380V还是直流240V,都可以实现一体化。也就是说,PIM 与800V并没有直接强相关性。
李典林:800V高压直流实际上更有利于实现预制化。传统 UPS 由于体积大、密度有限,要实现10KV输入到UPS输出用一个40尺箱子搞定仍有一定挑战。而800V系统(无论是传统800V电源、巴拿马系统,还是未来的SST系统)由于直流密度高、体积小,更适合预制化部署。随着机柜功率快速增长和机房空间紧张,高密度、高功率的预制化方案能够实现更大功率的集中供电,例如单个800V预制式一体化电力模块可以达到3–5MW,甚至8–10MW,这在实际应用中价值显著。
宫伟达:这主要体现的是“快速交付”的优势。当前海外的数据中心应用中,这类模块通常以集装箱或舱体的形式进行预制化部署,非常方便。
Q5、图中对于第 2、3框,进一步了解预估成本大概是多少?能否给出一个参考。
李典林:根据目前观察,SST(固态变压器等)不一定像前面提的那么贵,但基本上仍在“一块多钱/瓦”的水平。未来可能有机会降到几毛钱/瓦,但当前价格偏高。这里讨论的是从10kV/1万V到800V输出的电压转换部分,不含储能电池。参考数值:UPS电力模块:约0.6-0.8元;巴拿马模块:约0.4-0.6元;完全定制的10KV输入到800V输出SST系统含变配电至少1–2元/瓦,国内价格可能是巴拿马系统的2–3倍。
结论:在国内市场,SST价格较高、可靠性尚需验证,其小体积和略高效率的优势不够明显,因此当前不一定是最优选择。
补充:成本计算只涉及电压交直流转换模块,不含储能电池。储能规模不同会对成本产生较大影响。价格差异主要源于不同系统类型、定制化程度以及国内外市场差异。
未完,待续
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