1、NVIDIA白皮书2.0核心更新
整体版本差异对比:白皮书1.0版本技术路线表述宽泛,未涉及具体技术细节,本次发布的2026年5月更新的2.0版本核心升级方向为新增大量技术细节披露,明确给出A、B、C三类技术方案未来共存、逐步向更集中化、800伏渗透率更高方向演进的路线,每个技术方案均有详细披露。本次2.0版本对服务器电源产业的技术迭代、产品布局具备明确指导价值,为产业链厂商的研发、量产规划提供了清晰参考依据。
电源技术路线规划:未来1-3年随着服务器迭代,电源系统将同步升级,整体转型趋势为从AC供电逐步转向DC 800伏供电,AC与DC供电将长期保持并行状态,不会出现快速的单一代技术替代。不同电源形态的面市时间与应用场景明确:a.2026年下半年800伏HVDC将初步导入,与最新VR机柜耦合应用;b.2029年前后SST(固态变压器)正式引入。电源形态的长期演进路径清晰,将从小容量Power Rack,逐步转向大容量Power Center,最终迭代为基础设施级DC Power Block(即中压整流器/DC电力模块类产品)。800伏HVDC到SST的过渡阶段存在多元过渡型技术方案,包括传统配电变压器加后端HDC 800伏模块、阿里云巴拿马电源等,均已纳入英伟达白皮书2.0的产品序列,2026年上半年多家电源供应商已在CES、GTC等行业会议发布相关过渡型产品,产业迭代节奏与英伟达的规划路径基本同步。
2、Power Rack产业现状与价值量
Power Rack配置与供应:Power Rack本质为800伏HVDC的sidecar边柜,2026年Q3随VR Rubin发布后,新一代电源为用户提供两种供电选择:其一为传统480伏等级交流进线方案,前端采用美标480伏或415伏UPS带载;其二为800伏直流电源方案,对应英伟达命名的Power Rack产品。
核心配置参数:标准容量为660千瓦,支持一拖二适配(1台Power Rack带2台VR机柜),也可根据用户需求灵活调整为一拖一模式,内部采用PSU功率模块叠加组成。
供应端:2026年上半年GTC及CES展会中,英伟达PSU白名单内的核心供应商均已展示相关机型,名单包括台达、施耐德、伊顿、麦格米特、长城电源、伟创力等,2026年上述厂商均有发货机会,匹配800伏转50伏相关需求。
部署优势:Power Rack安装于机柜旁,市电直接接入Power Rack,无需连接服务器机柜,无需改造现有供配电系统即可快速灵活部署VR200服务器,是当前用户最便捷的供配电过渡方案。
出货节奏:2026年VR机柜整体供应量预计为小几千台,其中选择800伏HVDC方案的用户占比约10%,多数用户仍选择传统480伏供电方案;800伏HVDC相关产品从2027年起将呈现明显增长趋势。
Power Rack价值量测算:Power Rack价值量按必选件、选件拆分计算,不同配置价格差异明确:
a. 基础必选配置(不含BBU选件,包含配电单元、整体机柜、PSU功率模块,满配输出功率为660千瓦)的单瓦价值为1.5-2元;
b. BBU为可选配置,标配1分钟后备时间,加配BBU的单瓦价值在基础配置基础上增加0.3-0.4元,用户可按需选择,测算整体价值时需区分必选件、选件分别估算。
3、Power Rack渗透节奏与选型逻辑
客户选型核心动力:行业预期明年将进入相关产品大量发货阶段,整体规模预期达五六万面柜。当前客户选择800伏架构的核心动力分为两类,底层逻辑源于基础设施与服务器的生命周期差异:a. 普通服务器生命周期为3-4年,GPU服务器因整体价格更高,生命周期更长;数据中心基础设施包括变压器、UPS、HVDC、配电柜等生命周期均在10年以上,而800伏是NV及CSP端明确的长期发展趋势,新建数据中心需要提前布局适配后续的VR200、Rubin Ultra乃至更高功率机型,预留提前量满足未来扩容升级需求,避免基础设施迭代滞后于服务器升级节奏。b. 头部数据中心会开辟专门业务区域,小规模试用800伏电源、服务器电源及相关配电配件,经过充分测试验证后再大规模推广,降低新技术落地风险。
Power Rack渗透节奏:Power Rack渗透率随机架功率提升呈现先升后降的趋势,不同年份对应机型的渗透率预期如下:a. 2026年Rubin机型阶段,Power Rack渗透率为10%-20%,当前阶段多数用户仍选择传统交流供电形式,仅少部分用户开始使用660千瓦Power Rack。b. 2027年Rubin Ultra机型阶段,Power Rack渗透率将提升至50%以上,同时部分机型开始采用Power Center方案;2027年后Feyman机型推出后,机柜正常TDP从当前的200多千瓦提升至500千瓦以上,更适配Power Center大容量应用。c. 后续待机型功率迫近1兆瓦时,将转向Power Block供电方案,初期将采用13.8千伏(10千伏)中压等级,对应2-4兆瓦的过渡容量配置,最终SST形态的Power Block容量将达4兆瓦以上,适配3年后的大容量机型及pod配置。整体供电方案将从AC逐步向DC迭代,Power Rack渗透率随功率密度提升逐步下降,最终被更大容量的供电方案替代。
不同机型适配情况:Power Rack适配的机柜功率范围、不同容量机柜的供电方案差异如下:a. Power Rack最大支持330千瓦功率,Rubin Ultra的NVL72机型功率升级至300千瓦左右,可适配Power Rack一拖二方案。b. Rubin Ultra的NVL144机型功率达500-600千瓦,此类机型要么采用Power Rack一拖一方案,要么采用1.666兆瓦Power Center集中供电方案。c. 待后续机型机柜功率迫近1兆瓦时,将适配Power Block供电方案。其中容量较低的机型,用户仍可选择传统AC供电方案,但高容量机型的用户基本都会选择DC供电方案以适配功率需求。Power Rack在Rubin Ultra前代机型中仍有应用空间,若Rubin Ultra高功率机型占比提升,Power Rack的渗透率将逐步下行。
4、BBU配置方案与市场渗透
BBU配置与成本结构:Power Rack内部共设6个模组,每个模组配6个PSU,下方放置3个3U的BBU,单BBU模块容量为20kW,标配1分钟备电时长,每个BBU含140颗电芯以满足容量需求,单台Power Rack标配24个BBU模块。BBU除电芯外,还包含DC-DC模块、控制电路模块、配电控制逻辑组件、端子与机框等部件,单瓦成本约为3毛钱到4毛钱,该价格为行业预估水平,目前行业尚未进入BBU发货阶段。成本结构方面,电芯占BBU总成本的60%,剩余40%成本由DC-DC模块、内部控制组件、箱体、连接组件、插接件等构成。
BBU备电方案差异:BBU功率密度较高,需集成在机架内部,标准备电时长为1到1.5分钟,主要用于市电与柴油发电机切换的桥接场景。若用户需要5分钟及以上的备电时长,则无需配置BBU,可选择在HVDC柜体中单独配置独立锂电池柜;独立锂电池柜单独成柜,采用更大容量的电池模组,可支撑5分钟及以上的备电需求,BBU受限于体积无法满足更长备电要求。
BBU市场渗透情况:不同类型客户的BBU选型偏好差异明显:a. CSP客户BBU渗透率接近100%,Google、Meta、AWS等均为大规模使用BBU的客户,今年CSP客户将开始使用正负400伏的HVDC,机柜内会配置BBU,英伟达GB200、GB300的定制化机柜也会配套PSU加BBU的组合;b. 第三方数据中心BBU渗透率约30%,需根据自身业务特性判断是否配置。当前CSP客户占整体数据中心市场份额的50%到60%,第三方数据中心占剩余40%到50%份额,整体市场BBU渗透率约为60%到70%。配置方案方面,直流方案下BBU明确放置在HVDC主机柜内,无论是英伟达800伏Power Rack还是CSP定制的正负400伏sidecar均遵循该逻辑;480伏VR200交流方案的标准机柜无预留BBU放置空间,但CSP客户可通过定制化机柜配置BBU,交流方案下BBU渗透率约为40%到50%,主要需求仍来自CSP客户。
5、储能配套与器件技术趋势
BBU迭代与替代方案:BBU属于分布式供电方案,当前绝大部分用户选择将其部署在机柜侧,可放置在服务器内或HVDC模块中;英伟达方案下BBU放置于power rack内,power center、power block这类集中型供电场景一般不配置BBU,未来BBU也可能以单体柜形式部署在机柜侧提供后备时间。集中型供电场景下BBU功能可由集中锂电柜替代,后者后备时间更长,可满足市电断电到柴油发电机启动的20秒左右桥接需求,用户可根据数据中心实际情况灵活选择配置5分钟、10分钟甚至更长后备时间的集中锂电柜。
电芯类型与适用场景差异明确:
a. BBU后备时间仅1分钟左右,需大电流放电,采用15C-20C高倍率三元电芯,功率密度高,可小尺寸部署在AIDC内部;
b. 集中式锂电柜后备时间更长,5分钟后备场景采用8C-10C倍率电芯,10分钟后备场景采用6C-8C倍率电芯,均使用成本更低的磷酸铁锂电池,其功率密度较低的缺点在室外部署场景下可被用户完全接受。
超级电容应用情况:超级电容属于选配件,核心功能是平抑AI负载的毫秒级波动。当前应用进展方面,英伟达下一代VRRU、VRRU Ultra机型中,按每8机柜的pod为单位,每8机柜配置2个独立超级电容柜;当前power rack、power center方案中暂未预留超级电容放置空间,正负400伏HVDC柜体支持插入超级电容模块和BBU模块,不同厂商电源系统的超级电容配置方式存在差异,当前行业尚未形成统一明确的配置规范,未来安装方式可能调整。
客户选型逻辑方面,CSP厂商受长期使用BBU的习惯影响,多数会优先配置BBU;超级电容的配置取决于用户的设计方案,集群规模越大、GPU/XPU机柜占数据中心的比例越高,用户越可能为平抑AI负载对前端电网的冲击配置超级电容,不同客户的配置方案差异较大,当前全行业尚未形成统一收敛的配置标准。
大功率PSU器件趋势:大功率PSU的功率器件正朝着新型半导体材料方向迭代,当前最新推出的大功率PSU产品已大量应用碳化硅器件,60%以上的功率器件采用新型半导体材料,碳化硅是当前阶段的主流选择,长期来看PSU功率器件将逐步向氮化镓方向演进。当前行业内碳化硅与氮化镓的具体应用比例暂无明确的公开统一数据,具体参数可咨询服务器电源领域的专业厂商。
6、电源系统要求与行业竞争格局
电源系统储能配置要求:储能为电源系统必配环节,仅存在配置位置或形式的差异。储能配置可选择BBU或集中式锂电柜,二者为二选一关系:若仅需短延时后备供电,可选择机柜内置的BBU,提供1分钟左右的后备时间;若需要更长备电时长,可选择集中式大容量锂电柜,提供5分钟、10分钟甚至更长的后备时间。不同类型客户的选择存在差异:北美CSP厂商更偏好低成本的分布式BBU方案,传统中立第三方数据中心则倾向选择锂电柜方案。储能的核心功能为后备供电,同时锂电柜、BBU都兼具平抑AI负载波动的作用,不过当前平抑负载波动的功能尚未实现统一收敛,PSU加装电解电容、配置超容机柜等方式也可解决AI负载波动问题。
sidecar技术方案进展:直出54V的sidecar技术方案适配高功率密度的开本机柜,此前规划的powerrack同时包含480V转800V模块、800V转54V模块,正是为适配无内置PSU的开本机柜。目前该方案已完成产品设计,不过开本机柜去年完成更新,今年传出存在技术问题或延期交付的消息,本次发布的技术路线白皮书中暂未披露该方案,落地节奏暂不明确。
HVDC行业竞争格局:当前800V HVDC行业处于发展初期,整体出货规模尚处于极早期阶段,竞争格局尚未定型。不同类型厂商各有布局:一是台达、伟创力等厂商先发优势明显,产品丰富度高,与CSP、英伟达的对接进度较快,今年至明年阶段的发货预计将占据较明显份额;二是施耐德、伊顿、维谛等传统UPS巨头也已启动800V HVDC产品的研发。由于行业处于初期且增量空间较大,预计明年起800V HVDC将进入大量上市阶段,未来2-3年行业竞争将十分激烈,不同类型厂商都会占据一定市场份额,最终稳定的竞争格局需要1-2年的时间才能明朗。
电容用量趋势:电压提升背景下,高频开关电源、SST、最新款PSU、AIDC等场景中,薄膜电容的占比将逐步超过传统电解电容,未来薄膜电容的用量和市场占比都会迎来明显提升。
7、柜内电源技术演进路径
800V直转低压技术进度:800V转12V属于DC Break电源形式,不属于传统PSU范畴。800伏供电技术演进分为两个阶段,第一阶段为柜外电源先提升到800伏,保留800伏转54伏的电压等级,当前该环节转换模块多放在服务器内部,仍属于传统PSU或Power Shelf形式,54伏转12伏环节放在服务器内部通过DC Break或PDB实现。当前台达、英飞凌、瑞萨、长城电源等核心供应商近两年已在积极开发800V转12V方案,部分厂商还同步布局了800V转6V方案,不过两类方案目前仍存在成熟度、功率密度层面的技术挑战,且未来800V转12V模块必须采用全液冷方案,不能使用风冷散热。目前行业内已有大量厂商推出800V转12V的DC Break原型机及初步方案,预计明后年将开启初步测试,2027-2028年将出现英伟达服务器切换为原生800V服务器的行业趋势,届时800V转12V模块将直接内嵌在服务器内部,服务器变为原生800V输入,Power Shelf及Power Rack直接采用800伏直供供电。
中间电压等级功率上限:54伏作为800伏供电第一阶段的过渡中间电压等级,存在母线功率上限瓶颈。54V母线在风冷场景下,对应VR200机型配置的5000安培母线功率上限为270kW,风冷已经无法承载250kW以上的功率,当前5000安培母线机型已经需要贴冷板采用液冷散热。采用液冷散热降低运行温度后,54V母线的载流量可进一步提升,功率上限可达到300-400kW。当单柜功率超过400kW时,54V母线已无法满足需求,将直接转向原生800V母线方案,柜内电源技术迭代节奏与芯片迭代进度高度匹配:当前Rubin Ultra一代NVL72机型功率不足300kW,54V母线仍可支撑需求;未来144芯片机型功率更高,54V母线无法承载,就需要切换到800伏机柜形态,长期来看行业必然会全面转向800V直流母线架构。
Q&A
Q:NVIDIA白皮书2.0相比1.0版本在产业角度有哪些主要更新和亮点?
A:白皮书2.0细化了技术路线图,明确电源代际匹配关系、具体配置参数及电气特性。未来1-3年电源趋势为AC与DC并行,Rubin架构将引入800V HVDC。电源形态演进路径:power rack、power center、power block。同时更新了4+3布局架构、直流STS系统、接地规范、固态断路器等关键元器件细节,并明确相关安规与国际标准要求。
Q:Power Rack当前的产业进展、主要厂商、部署方式、市场预期及渗透率如何?
A:Power Rack为660kW标准柜体,支持一拖一或一拖二配置,内部采用PSU功率模块叠加。台达、施耐德、伊顿、麦格米特、长城电源、伟创力等厂商已在GTC/CES展示样机并进入发货准备阶段。部署方式为紧邻机柜,适用于机房改造与小规模部署,实现无痛过渡。预计VR Rubin机柜2026年发货量为小几千台,800V HVDC方案渗透率约10%-20%;Rubin Ultra阶段渗透率将升至50%-60%,后续随机柜功率密度提升,Power Rack将逐步被Power Center替代。
Q:Power Rack的价值量构成如何?BBU的配置细节、成本拆分及备电时间设计逻辑是什么?
A:Power Rack标准配置单瓦价值量1.5-2元;BBU为选件,增加0.3-0.4元/瓦,提供约1分钟后备时间。整柜配置6个PSU模组,每个PSU对应4个BBU,整柜共24个BBU。BBU成本中电芯占60%,DC-DC模块、控制单元及结构件占40%。1分钟备电设计受限于机柜空间,如需5-10分钟备电需选配独立锂电池柜。
Q:客户选择800V HVDC方案而非传统480V交流方案的主要动力及客户分层逻辑是什么?
A:两类客户驱动选择:新建数据中心着眼于未来基础设施演化,提前布局可避免10年以上生命周期内的重复改造;头部数据中心进行小规模试用以验证新架构可靠性。尽管初期成本略高,但符合技术演进方向,且能更好匹配后续高功耗机型的供电需求。
Q:BBU在分布式与集中式供电方案中的配置逻辑、功能差异及电芯技术要求有何不同?
A:分布式方案中BBU内置,提供1分钟后备时间,采用高倍率三元锂电池;集中式方案采用独立锂电池柜,提供5-10分钟后备,使用磷酸铁锂电池,成本更低且适合室外部署。BBU核心功能为桥接市电断电至柴油发电机启动,同时辅助平抑AI负载波动。CSP厂商因历史习惯多选择分布式BBU,第三方数据中心倾向集中锂电池柜。
Q:超级电容在800V供电方案中的定位、配置方式及与BBU的协同关系如何?
A:超级电容为选配件,主要用于平抑AI负载毫秒级波动,白皮书2.0提及较少。下一代架构可能按每pod配置2个超级电容柜。部分方案支持超容与BBU模块共存。CSP厂商因长期使用BBU习惯,配置以BBU为主;超容选配取决于集群规模与负载波动需求,行业方案尚未收敛。
Q:800V转12V技术的产业进展、落地时间预期及与机柜功率演进的关系如何?
A:台达、英飞凌、瑞萨、长城电源等厂商已开发800V转12V/6V原型机,面临成熟度、功率密度及全液冷技术挑战。预计2027-2028年英伟达服务器将转向原生800V架构。此演进与机柜功率提升直接相关:54V母线在液冷下上限约300-400kW,而NVL144等高功耗机型需800V母线以降低电流、提升供电效率。
Q:54V母线的功率上限是多少?为何需转向800V母线?
A:54V母线风冷方案已达极限;采用液冷可提升至300-400kW。随GPU功耗增长,机柜功率将突破此上限,转向800V母线可显著降低电流、减少损耗,并支撑未来兆瓦级机柜的供电需求。
Q:800V HVDC时代的市场竞争格局预期如何?薄膜电容等关键元器件的用量趋势如何?
A:2026-2027年初期阶段,台达、伟创力等在服务器电源领域具备先发优势,发货份额较明显;施耐德、伊顿、维谛等传统UPS厂商加速研发,竞争将日趋激烈,长期格局需1-2年观察。元器件层面,高频率开关电源中薄膜电容占比将逐步超过电解电容,用量显著提升。
Q:储能设备在后续供电方案中是否变为必选项?其功能定位与配置逻辑如何?
A:储能设备为必备环节,核心功能为提供后备时间,同时辅助平抑AI负载波动。Power Rack阶段支持BBU或集中锂电池柜二选一;集中供电方案采用独立锂电池柜。配置选择取决于客户类型及备电时长需求,行业方案尚未完全收敛。
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