数据中心
“AI工厂”时代下的AI数据中心供电基础设施
人工智能（AI）技术的发展正在加速推进数据中心向兆瓦级发展，推动电力分配体系从传统的48V架构向±400V和800V高压直流（HVDC）架构转变。 诸如Sidecar供电架构、固态变压器（SST）、电池备份供电系统以及垂直供电（VPD）等新兴趋势，正在重塑从电网向AI处理器供电的方式。 包括开放计算项目（OCP）在内的行业倡议，正在推动设立高效、高密度基础设施的新标准，以支持未来功率接近1兆瓦及以上的AI机架。安森美通过智能电源解决方案应对这些挑战，这些方案可提高能效、降低电源转换损耗，并实现从电网到核心的可扩展AI基础设施。
基于全面的硅、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）技术组合，安森美提供了一个完整的电源平台，涵盖AC-DC转换、HVDC配电、中间母线转换（IBC）、热插拔保护以及处理器供电。其中的关键创新点包括：
- ±400V / 800V 高压直流（HVDC）架构，可简化电力分配、减少铜材用量并提升整体系统效率。
- 固态变压器（SST）赋能中压至高压的直接直流转换，减少了转换级数，为未来的AI数据中心微电网提供支持。
- Sidecar和机架级电源架构，整体效率超越传统电源机架设计，并支持新一代计算机架。
- VPD解决方案，利用先进的多相控制器、智能功率级（SPS）模块和PowerTrench® T10 MOSFET，以减少配电网络损耗并提升AI加速器的瞬态性能。
- 800V热插拔保护解决方案，基于EliteSiC™ 组合型JFET技术，提高大功率AI系统的可靠性。
安森美提供一站式解决方案组合，涵盖EliteSiC™ MOSFET和CJFET、PowerTrench® T10 MOSFET、GaNEXUS™ GaN 功率器件、多相控制器、智能功率级（SPS）模块、PoL稳压器以及智能保护解决方案。 这些技术不仅能提升现代AI数据中心的功率密度、效率和可靠性，还能降低散热需求和总体拥有成本（TCO）。
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产品
SiC Cascode JFETs
Our high-performance SiC Cascode JFETs utilize a unique cascode configuration, integrating a high-performance SiC fast JFET with a cascode-optimized Si-MOSFET.
SiC MOSFETs
EliteSiC discrete MOSFETs deliver low switching and conduction losses at high voltage. Compare devices by voltage, resistance, package and generation.
Gallium Nitride (GaN) FETs
GaNEXUSTM Gallium Nitride (GaN) FETs are enhancement‑mode discrete GaN HEMTs that leverage wide‑bandgap material properties to deliver fast switching, low gate and output charge, and superior efficiency compared to silicon power transistors. These characteristics enable higher operating frequencies, reduced magnetics, and increased power density across low/medium, high and ultra-high voltage power conversion applications.
Gallium Nitride (GaN) Integrated Power
GaNEXUSTM Integrated Power includes GaNEXUS Drive, GaNEXUS Smart, and GaNEXUS Control, where each combines a GaN switch together with potential combination of additional features: gate driver, current sensing, protection, and control, in a single device to simplify design, reduce parasitics, and accelerate time to market.
SiC Combo JFETs
SiC Combo JFET represents a revolutionary advancement, combining our low RDS(on) SiC JFET with a Si MOSFET in a single, compact package.
Low/Medium Voltage MOSFETs
Portfolio of comprehensive range of Low-medium voltage power Mosfets that delivers superior performance and reliability for switching applications. Our cutting-edge PowerTrench® T10 technology delivers industry leading RDS, higher power density, reduced switching losses and better thermal performance.
Gate Drivers
GaN, IGBT, FET, MOSFET, H-Bridge MOSFET, and SiC MOSFET inverting and non-inverting drivers ideal for switching applications.
Converters
NCP3286
40A Stackable Synchronous Buck Regulator with PMBUS Interface
Protected Power Switches
NCP81428
Hot Swap Smart Fuse, 18 V, 0.65 mΩ, 50 A, LQFN32
Controllers
FD5012MNTXG
Dual-Rail, 12-Phase Digital Controller with PMBus
Controllers
FD5001MNTXG
VR13/14 Digital Multiphase Controller with PMBus
Integrated Driver & MOSFET
FDMF5085
Smart Power Stage (SPS) Modules with Integrated Current and Temperature Monitors
Documents
Tutorial
Introducing Vertical GaN Tutorial
Tutorial
Advancing Power Circuits: SiC JFETs in Solid-State Circuit Breakers
Tutorial
GaN Power Architectures Guide
Application Notes
EliteSiC JFET Based High Voltage Hot‐Swap Application
Application Notes
AI Server Fan Drive Applications using NCP81295 and NCP81428 Smart Fuse
Application Notes
Standard Logic ICs as Essential Building Blocks in AI Systems
Application Notes
为800 V应用选择合适的半导体技术
White Papers
AI 数据中心和电信应用的电源技术对比
Application Notes
Cascode Primer Operation of the SiC Cascode JFET
Application Notes
Using Cascode SiC JFETs in LLC Primary
常见问题解答
高压直流（HVDC）：高压直流供电可减少转换级数，并提高高密度人工智能数据中心的效率。
中间母线转换器（IBC）：一种直流-直流转换器，可将配电母线电压降至中间电平，以实现高效的下游供电。
电池备用单元（BBU）：一种 储能系统，可在停电或电源异常时提供临时备用电源。
电容器备用单元（CBU）：一种利用电容器在负载快速变化时提供瞬时备用电源并稳定母线电压的储能子系统。
峰值负荷削减架（PLSS）：一种能量存储子系统，可在短期需求激增时补充电源。
负载点（PoL）：提供处理器、加速器和内存设备所需精确电压的最终电源转换阶段。
热插拔：无需关闭系统即可添加或更换硬件的能力，由管理浪涌电流并保护设备的电路提供支持。
电源单元（PSU）：一种电源转换器，为服务器、存储系统和网络设备提供所需的电压等级。
固态变压器（SST）：一种电力电子设备，可将中压电能转换为较低电压，其效率和控制能力均优于传统变压器。
不间断电源（UPS）：一种备用电源系统，可在停电期间立即提供电力，直至更持久的备用电源可用。
智能功率级（SPS）：一种集成式功率器件，可高效地向 CPU、GPU、ASIC 及其他计算设备提供大电流。
电子熔断器 (eFuse)：一种基于半导体技术的保护器件，可保护电子系统免受过流、过压、短路和浪涌电流事件的影响。
DC-DC转换器：一种将一种直流电压电平转换为另一种直流电压电平的电源转换电路，用于高效分配和调节电源。
宽禁带 (WBG) 半导体：如碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等先进材料，其效率、功率密度和开关性能均优于硅。
机架功率密度：服务器机架内的总耗电量，通常以千瓦（kW）为单位。
母线：一种导电式配电组件，可在数据中心内的配电设备、服务器和存储系统之间高效传输大电流。
Vcore（核心电压）：提供给CPU、GPU、ASIC及其他计算设备处理核心的稳压供电电压。
AI数据中心专为实现极高的计算密度和功耗而设计，其计算能力主要由GPU和AI专用加速器驱动。与企业级或高性能计算（HPC）数据中心相比，它们支持超大规模部署，机架功耗正从目前的数十千瓦逐步提升至数百千瓦，甚至达到兆瓦级，这需要先进的电力转换和分配架构。
AI数据中心采用多级电源架构，包括交流-直流（AC-DC）转换、电池备份、中间母线转换、多相直流-直流（DC-DC）稳压以及负载点（PoL）转换。这种分层设计确保了CPU、GPU、ASIC和内存子系统的高效率、高可靠性以及精确的电压稳压。
将配电电压从12V提高到48V，并进一步提升至±400V或800V高压直流（HVDC），可减少传导损耗、缩小电缆规格并减少转换级数。更高电压的直流架构能提升功率密度和效率，使未来的人工智能机架能够扩展至数百千瓦的规模，同时优化空间利用率和系统成本。
宽禁带（WBG）半导体（如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN））与硅相比，能够实现更高的开关频率、更低的损耗以及更高的工作温度。这些特性使人工智能数据中心的电源能够实现更高的效率、更高的功率密度，并降低散热需求。
热插拔和智能保险丝解决方案可在无需关闭系统的情况下更换组件，从而提高系统运行时间和可维护性。这些解决方案提供浪涌电流控制、故障保护以及通过PMBus实现的遥测功能，这在人工智能数据中心采用的400V和800V直流母线架构中尤为重要。
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