芯耀
与非AI
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在2025中国数据中心标准大会上，快手数据中心新技术研发负责人李典林分享了“AI时代下供电架构发展趋势”主题演讲。
在演讲中，李典林提出了几个重要的观点：
国内主流数据中心的240VDC架构，需要转向“极简UPS”架构；
欧美的800VDC“边柜”方案面临重重挑战；
“HVDC 2.0 +极简UPS”在中国更容易实现800VDC。
由于他的演讲内容具有较高的启发性，为此，“行家说三代半”特将内容进行编辑，供大家参考——另外，4月10日，我们将在深圳举办“800VDC数据中心能源变革——储能与第三代半导体协同发展论坛”，欢迎大家扫描下方二维码报名参会。
行家说三代半：AI数据中心的功率不断攀升，对供电架构造成了怎样的影响？
快手-李典林：随着算力芯片朝着2kW、3kW级别发展，机柜功率将达到600-1000kW级，而算力集群将迈向百万卡规模，从而使得基础设施的功率提升十倍至百倍，单体数据中心已达百兆瓦级。
因此，单机柜功率要迈向300kW、500kW甚至更高功率时，传统交流供电就会非常吃力，必须考虑800VDC等新的供电架构，来支撑更高的功率密度。
AI数据中心的供电架构会分4步走：
行业主流供电架构依然是采用UPS，可以覆盖200～300kW以下的功率段的单机柜；
随着机柜功率攀升到300-500kW或更高功率段，供电体系的核心仍然是UPS，只是会在IT机柜侧加上电源边柜（Sidecar），用来满足800VDC供电需求；
当产业链更成熟时，会出现集中式的800V高压DC系统；
当电力电子变压器成熟后，才会逐步走向以SST（固态变压器）为代表的更新一代供配电体系。变压器单元从2～3MW，走向3～5MW甚至更大的SST单元。
行家说三代半：国内数据中心的数据中心在AI时代会遇到了什么挑战？
快手-李典林：这几年，中国头部互联网公司已经在大规模使用“市电+240VDC”的准2N供电架构，这套架构几乎成了标配。但是，随着机柜功率不断提高，240VDC架构的不足就开始暴露出来。
以100kW机柜为例，单路63A的开关概只能带约10kW，导致2N供电需要配约20路PDU，或者20根电源线，使得工程上很难操作。
这时候有2个选择，但都不太可行。
第一个选择是从现在的240VDC系统走回之前的UPS架构。由于UPS是三相供电，有助于提升功率，减少PDU线路数量。但是AC+240V高压DC具有低成本、高效率、易维护的优势，而传统2N UPS架构在效率、造价以及体积和故障半径等方面都不理想。
第二个选择是走向“PSU+BBU架构”。但是PSU+BBU架构是一种高度定制化、整机柜级的供电方案，它要求服务器硬件、机柜结构、运维体系都进行彻底的重构。而国内的数据中心环境存在“多种形态、多代次、多品牌”服务器混布的现状，无法像欧美部分超大规模互联网公司那样，从零开始统一部署这种定制化架构。
行家说三代半：在目前的过渡阶段，还有其他更好的选项吗？
快手-李典林：中国主流240VDC架构可以采用第三条道路——极简UPS架构。
极简UPS架构有几个明显优势：
能够兼顾高效率、低成本、小体积和快速交付的诉求；
服务器依然保持380V交流输入，不需要对现有服务器做大规模定制和改造；
可以实现市电直供超高效率的目标，同时又具备较长时间备电能力；
避免了在sidecar机柜里“硬塞”大量BBU电池带来的空间和可靠性风险。
在极简UPS架构中，当市电稳定时，服务器设备优先采用市电直供；仅在掉电、电网波动或关键负载场景下，才由UPS介入。依托传统UPS成熟的“超级旁路”技术，可实现准零毫秒切换：正常时市电直供，效率超99%；异常时UPS无缝切入，承担掉电保护。
实践中，互联网行业已在“市电直供+240V HVDC”架构下长期可靠运行，美国数千万台服务器采用PSU+BBU直供模式，国内部分金融机构也引入UPS超级旁路。大量实践证明，市电直供安全可行，让UPS回归其掉电保护的本职即可。
总的来说，极简UPS架构可以呼应”的核心诉求：低成本、高效率、小体积、快速交付——效率更高，系统整体效率可以非常容易地做到99%以上，而且整体成本再降低20%～30%，此外体积更小，可以集成为40尺集装箱的一体化电力模块。
而且相较于美国800V sidecar方案，极简UPS方案也有优势。800V sidecar方案难以装入电池，而且太靠近昂贵服务器，容易带来着火风险的挑战，而极简UPS方案实现了市电直供类似的供电效率，还提供了更长备电和更为安全的供电解决方案。
此外，极简UPS架构还解决了传统UPS架构体积大，难以做成一体化电力模块的问题。传统UPS架构要10kV至输出配电整套系统集成于一个集装箱，常需拆为两个模块，推高成本；若通过非标改造简化，又会增加运维复杂度与风险。而10kV极简UPS一体化电力模块大幅简化架构，用一个标准箱体即可实现从10kV输入到380V不间断输出，缩小灰区，使电力底座更紧凑。
但是随着单机柜功率不断增加到300kW以上，传统UPS又会“力不从心”，这时候800VDC将迎来大发展的阶段。
行家说三代半：为何欧美会推出800V Sidecar过渡性方案？
快手-李典林：美国发展Sidecar形态，主要是因为美国头部CSP习惯了原有市电直供48V PSU+BBU方案，会优先考虑直接把48V提拉到±400V甚至800V的PSU+BBU sidecar电源方案。
但是随着服务器功率激增，单柜达数百kW，传统48V母线难以承载。而且机柜空间优先留给加速卡，电源部分只能移至机柜侧边。对IDC而言，原有市电直供架构无需大改，只需根据机柜功率灵活选择48V或800V母线，因此形成服务器侧主导、机房侧不变的Sidecar方案。
但Sidecar方案面临多重挑战：
首先，电源柜空间极为有限，需集成交直流配电、800V电源、BBU甚至超级电容，空间压力突出。
其次，备电时间严重不足——当前单柜600kW时已不足90秒，未来兆瓦级可能仅剩40多秒。
再者，在约20U空间内为兆瓦级负载提供足够备电，散热与空间利用极为困难；大量锂电池密集部署，若质量参差不齐，起火风险极高，而相邻IT机柜造价高达数亿，事故后果不堪设想。
即便Sidecar方案可以满足600kW需求，未来1MW+的机柜挑战也会不小。
所以美国也同时在推动SST，一方面因变压器短缺、电网偏弱，需提升灵活交付能力；另一方面SST具备双向调度能力，被视为未来方向。
行家说三代半：您认为看待800VDC架构在中国数据中心的发展和应用？
快手-李典林：中国电网更强、变压器充裕，从传统240V系统升压至800V更易落地，路径更稳健、实施更快速。
之前，240VDC被中国的数据中心广泛采用，在单机柜功率为10～20kW的阶段，它凭借低成本、高效率、易维护等优势，构建了成熟的“HVDC 1.0时代”。
随着机柜功率持续攀升，240VDC系统逐渐难以满足需求，技术演进自然走向更高电压的800V阶段，开启“HVDC 2.0时代”。
在HVDC 2.0新体系中，双向DCDC与高压DC电池的协同成为关键。这是由于锂电池或铅酸电池电压较高，需通过双向DCDC接入系统。将双向DCDC与高压DC集成并做协同控制，可简化责任界面与控制策略。同时，电池可继续沿用解耦模式，如同现有UPS一样实现电源与电池分开采购。这不仅支持纯备电需求，还可叠加储能能力，实现储备合一、峰谷套利及AI扛峰等多元应用。
中国800VDC架构的数据中心可以采用“极简UPS”和“HVDC 2.0”的组合。
这个组合有多个好处：
800V时代并非所有设备都能直接适配，大量中低功率设备（如弱电系统、空调等）仍需UPS支撑；
极简UPS挂接于800V输出侧，共享800V电池组，市电正常时直供旁路运行，实现供电供冷双不间断；
该方案不占高压DC容量，效率高达99%，省去重复电池投资与占地成本；
架构灵活，支持sidecar挂电池、逆变适配及储能备电二合一，兼具实用性与创新性。
极简UPS是中美在过渡阶段都非常合适的一种架构，既能满足中国的需求，也能满足美国的需求，很有可能成为下一阶段的重要方向。
展望未来，我们认为中美在800V SST这个终局形态上是殊途同归，目前大方向是比较清晰的，但各自的演进路径有所不一样：
国外架构：双变换UPS架构→48V市电直供架构（PSU+BBU）→800V Sidecar架构→800V SST；
国内架构：Colo机房2N UPS架构→互联网AC+240VDC架构→800VDC电源系统或10kV中压直供800V电源系统→→800V SST。
