Революция в области искусственного интеллекта: подробный анализ архитектуры питания AI-сервера на 800 В и проблем тестирования 

Революция в области искусственного интеллекта: подробный анализ архитектуры питания AI-сервера на 800 В и проблем тестирования

Проблемы во время бума ИИ — потребление энергии и рассеивание тепла

В 2025 году генеративные приложения ИИ, такие как ChatGPT и Deepseek, глубоко проникли во множество отраслей, стимулируя мировой рост вычислительных мощностей беспрецедентными темпами. Плотность мощности серверных шкафов для ИИ взлетела с прежних 10–20 кВт до сотен киловатт и даже мегаватт. Традиционная архитектура источников бесперебойного питания (ИБП) имеет низкий коэффициент преобразования, что ограничивает развитие вычислительных возможностей ИИ. Поэтому вопрос о том, как обеспечить этих «вычислительных монстров» более эффективной, стабильной и экономичной энергией, стал ключевой проблемой всей отрасли.

Решение для тестирования блока питания сервера NGI AI-

Прорывной путь:От ИБП переменного тока к высоковольтному постоянному току (HVDC)

Типичная цепочка преобразования энергии традиционного решения ИБП выглядит следующим образом: Сетевая энергия → ИБП (AC/DC–DC/AC) → Блок распределения питания (PDU) → Внутренний блок питания сервера (AC/DC). После нескольких преобразований переменного тока в постоянный происходит значительная потеря энергии, и общая эффективность энергоснабжения обычно составляет менее 90%, что затрудняет достижение максимальной энергоэффективности в эпоху ИИ.Архитектуры HVDC с напряжением ±400В, 800В и 1500В (будущее направление) могут существенно повысить сквозную энергоэффективность за счет сокращения количества стадий преобразования и стали основным трендом будущих дата-центров для ИИ. Недавно NVIDIA выпустила белую книгу «Архитектура 800 В постоянного тока для инфраструктуры следующего поколения ИИ», в которой четко предложено направление эволюции в сторону архитектуры 800 В постоянного тока.

Решение для тестирования блока питания сервера NGI AI

Архитектура 800В постоянного тока: «Оптимальное решение» для инфраструктуры ИИ следующего поколения

Основная ценность: Высоковольтный постоянный ток 800 В с улучшением эффективности (на 3–5 процентных пунктов выше, чем у ИБП), снижением потерь в меди более чем на 45% и оптимизацией пространства на 30% станет основной энергетической системой для будущих дата-центров ИИ. Среди предложений NVIDIA — использование технологии твердотельных трансформаторов (SST) для прямого преобразования среднего напряжения переменного тока (например, 10 кВ переменного тока) в постоянный ток 800 В за один высокоэффективный шаг, питая электропитание непосредственно в IT-стойки. Это переворачивает традиционную многоступенчатую схему преобразования и становится ключевой технологией для реализации концепции «фабрики вычислений ИИ».Технический путь эволюции — от модернизации существующих объектов до окончательного решения SST — выглядит следующим образом:

Решение для тестирования блока питания сервера NGI AI

NGI

Полное тестовое решение AI

Компания NGI многие годы активно работает в сфере энергоснабжения дата-центров и запустила комплексное решение для тестирования источников питания серверов ИИ, основанное на требованиях отраслевого тестирования. Оно может применяться для тестирования в традиционных архитектурах ИБП, архитектурах HVDC на 400В/800В/1500В, включая PSU, Power Shelf, Rack Power, питание на уровне плат, HVDC, BBU и SST. Решение предоставляет следующие ценности для клиентов:

Решение для тестирования блока питания сервера NGI AI

Высокое напряжение и высокая мощность с регенерацией энергии

Возьмем в качестве примера блок питания N35500-1500V: 3U-устройство может интегрировать 42 кВт, обеспечивая широкий диапазон напряжений до 1500 В и возможность расширения мощности до уровня мегаватт. Оно беспрепятственно справляется с задачами испытаний при напряжении 800 В, а также с будущими архитектурами с более высокой мощностью и напряжением. Применяя интегрированную конструкцию источник-нагрузка, энергия испытаний может возвращаться в сеть с КПД до 93%, что эффективно экономит пользователям расходы на электроэнергию и охлаждающее оборудование.

Кроме того, NGI выпустила первый в мире электронный нагрузочный прибор с высоким напряжением 2400 В, который может соответствовать будущим требованиям скоростного тестирования на 1500 В.

Высокоскоростная загрузка и точное моделирование динамических характеристик сервера

The N69200 series supports a loading speed of 30A/μs, while the N67000 series supports 60A/μs, and multiple units can be paralleled to achieve up to hundreds of A/μs, meeting the high-speed dynamic loading test requirements of AI server power modules and Vcore power supplies.

Решение для тестирования блока питания сервера NGI AI

Высокоточное тестирование и параллельная работа на уровне МВт

Беря в качестве примера модель N69200-1200V, она поддерживает три диапазона напряжения: 1200В/600В/120В, с точностью измерения до 0,015% F.S. Это обеспечивает, что при нагрузочных испытаниях на 50В ошибка измерения составляет всего 0,025В, гарантируя точность тестирования в широком диапазоне от 48В до 800В.

В то же время серия N69200 может объединяться параллельно до 1,44 МВт, поддерживая проверку систем питания серверов на уровне мегаватт. Она позволяет точно моделировать сложные рабочие условия AI-шкафов при разных вычислительных нагрузках, проверяя стабильность и динамическую реакцию фронтальных систем питания.