功率密度

算力提升导致机柜功率密度急剧上升，英伟达GB200和GB300 NVL72单机柜功率分别为120kW和132kW，未来VR200和VR300 NVL系列将达到数百千瓦甚至1MW。国内芯片厂商如华为、寒武纪、摩尔线程也在努力追赶，昇腾384超节点单机柜功率已达42kW，并有望进一步提高。 然而，高功率密度带来了诸多挑战，包括柜内电源布置问题、灰白区占比问题以及供电效率瓶颈。解决这些问题的有效途径之一是提升数据中心供电电压，从当前的AC380V逐步提升至更高的电压等级，如AC600V或DC800V。这不仅能改善供电和传输损耗问题，还能减少设备节点，降低占地面积，平衡灰白区比例。 此外，《数据中心直流供电系统技术规程》被列入国家标准计划，旨在规范数据中心直流供电系统的设计、施工及验收流程，促进数据中心行业的健康发展。

功率半导体注定要承受大的损耗功率、高温和温度变化。提高器件和系统的功率密度是功率半导体重要的设计目标。我们一路追求单位芯片面积的输出电流能力，实现方法是：

在电力电子系统的设计和优化中，功率密度是一个不容忽视的指标。它直接关系到设备的体积、效率以及成本。以下提供四种提高电力电子设备功率密度的有效途径。

电力电子产品设计人员致力于提升工业和汽车系统的功率效率和功率密度，这些设计涵盖多轴驱动器、太阳能、储能、电动汽车充电站和电动汽车车载充电器等。这些系统的主要设计挑战之一是在降低系统成本的同时，实现更出色的实时控制性能。要应对这一挑战，常用的方法是使用拥有超低延迟控制环路处理功能的模拟和控制外设的高度集成的微控制器 (MCU) 。

几乎每个应用中的半导体数量都在成倍增加，电子工程师面临的诸多设计挑战都归结于需要更高的功率密度。