隨著 AI 需求快速成長，加速運算的擴張正推動傳統資料中心轉向高密度 AI 工廠，資料中心設計也因此出現根本性變革，電力供應逐漸成為限制 AI 擴展的關鍵瓶頸。800VDC 被視為建構下一代 AI 基礎設施的實用且可擴展方案。NVIDIA 去年 10 月發布相關白皮書，闡述導入 800VDC 配電的技術原理與可行性；一年來，業界已取得顯著進展，目前及近期推出的硬體系統皆逐步支援 800VDC 輸入，並採用可與現有 AC/DC 系統相容的 800VDC 至 54VDC 電源架構。本次的白皮書，除了展望未來一年產業將聚焦於加速設備開發、驗證系統效能、推動試點部署，以及完善相關標準與監管。也強調800VDC並非旨在取代現有的415/480VAC系統，而是作為一種補充和共存的部署方案。

Nvidia 現行 AC 與未來 800VDC 供電方案

由於現有資料中心的 UPS、PDU 多以 AC 或中低壓直流系統為主，若全面改建為 800VDC 配電架構，將面臨龐大的設備汰換與轉換成本。因此，800VDC 初期部署將優先聚焦於 GPU 運算區域，因其機架功率成長最快，高壓直流配電所帶來的效率與容量優勢也最為明顯。 此種「針對高功率區域逐步導入」的方式，可在機架、機列或特定運算單元層級建置 800VDC，同時沿用既有的電力基礎設施，降低未來大規模改造的成本與部署風險，並加速 800VDC 的實際導入，使 AC 與 DC 配電系統能在過渡期間並存。此外，本次白皮書中，NVIDIA 提出了三種 800VDC 部署架構。這三種架構並非依序演進的必經階段，而是可依資料中心既有基礎設施、建置時程、業務優先級及目標運算密度，彈性選擇的部署方案，使營運商可採取局部導入、逐步擴充的方式，將資料中心供電轉向 800VDC。

目前現行 AC 供電方案

NVIDIA 目前資料中心供電採用的是 AC 的標準部署架構，仍維持不斷電系統 UPS 和 PDU 配電的設計，此部署透過 480 VAC配電、100A AC power whip以及 4-to-make-3 電源饋線的備援架構來進行供電。在此架構下，AC 電力直接送達運算機櫃的 power shelf ，並在機櫃內轉換為低壓 DC。

下一世代 800VDC 供電方案與架構演進

800VDC 方案 A：在運算機櫃旁布置 Power Rack

此方案透過 AC 電力匯流排，由機櫃頂部引入 12 條 100A 電源尾線，將 415–480V AC 電力送入 Power Rack，再由 Power Rack 轉換為 800VDC。作為資料中心初期導入 800VDC 的方案，此架構首次引入 BBU（可選配）與 Power Rack 設計，並採用點對點（point-to-point）配線方式，透過 125A、800V 的直流交叉電纜（cross cables），將 Power Rack 產生的 800VDC 電力直接輸送至相鄰的運算機架，使傳統運算機架內的 AC 或 DC PDU 將不再是必要設備。

Power Rack

800VDC Power Rack 採用氣冷式設計，配置 6 顆 18.3kW PSU，負責將 AC 電力轉換為 800VDC。每顆 PSU 內建 1,200J 儲能，可吸收 AC 輸入電流的瞬時變化，進而在動態負載下平滑 AC 輸入、提升供電穩定性。此外，Power Rack 亦可選配具 N+1 備援的 BBU 架構，提供 80kW、最長 60 秒的備援電力，由 4 顆 20kW BBU 組成。BBU 與 PSU 所產生的 800VDC 電力，透過 125A、800VDC cross cables連接至相鄰運算機架，將電力由 Power Rack 直接輸送至各運算機架與防護機架。在防護機架部屬上，除了可採用與 Power Rack 1:1 的配置，亦可以 2:1 的比例配置。隨著 AI 運算帶動資料中心功率密度持續提升，下一世代 Power Rack 將逐步轉向液冷設計，同時持續提升 BBU 與電源模組的功率密度，目標將電源系統提升至每 U 約 55kW，以因應未來高功率 GPU 機架的供電需求。

800VDC 方案 B：整排運算機櫃末端設置 Power Center

此方案部署於運算叢集的 End-of-Row（排末）位置，將 800VDC 導入叢集系統。系統以 480VAC 輸入、輸出 800VDC，並透過 1250A 的 800 VDC 匯流排、125A分接箱或 DC 終端板（RPP）進行電力分配，並配置 MCCB 或 SSCB 斷路器做為安全保障(現行多MCCB，SSCB為外來趨勢)，並捨棄傳統的 LVAC UPS（低壓交流 UPS）。Power Center 採以 SiC（碳化矽）為基礎的整合式模組化電源架構，輸出容量可彈性調整，最高可達 2MW，並透過電力機櫃模組化設計提升擴充能力。方案 B 的主要優勢包括 800VDC 暴露範圍有限、整流器技術成熟，且可透過模組化 Power Center 擴充容量，同時具備彈性的安裝方式，可因應不同資料中心部署情境。目前工程重點包括 DC 斷路器選型與驗證、分接箱保護協調、接地與保護架構、電弧及接地故障偵測整合、匯流排與連接器驗證，以及營運維護方法。 此方案部署於運算叢集的 End-of-Row（排末）位置，將 800VDC 導入叢集系統。 系統以 480VAC 輸入、輸出 800VDC，並透過 1250A 的 800 VDC 匯流排、125A分接箱或 DC 終端板（RPP）進行電力分配，並配置 MCCB 或 SSCB 斷路器做為安全保障(現行多MCCB，SSCB為外來趨勢)，並捨棄傳統的 LVAC UPS（低壓交流 UPS）。Power Center 採以 SiC（碳化矽）為基礎的整合式模組化電源架構，輸出容量可彈性調整，最高可達 2MW，並透過電力機櫃模組化設計提升擴充能力。 方案 B 的主要優勢包括 800VDC 暴露範圍有限、整流器技術成熟，且可透過模組化 Power Center 擴充容量，同時具備彈性的安裝方式，可因應不同資料中心部署情境。目前工程重點包括 DC 斷路器選型與驗證、分接箱保護協調、接地與保護架構、電弧及接地故障偵測整合、匯流排與連接器驗證，以及營運維護方法。

800VDC 方案C：將供電獨立出來設置 Power Block

此方案進一步將電力系統從運算區域獨立出來，整合為 Power Block，形成約 4.8MW 以上的集中式電力區塊，並透過 6,000A 級 800VDC 開關板與 1,250A 匯流排系統，實現資料廳層級的 800VDC 直接配電。此架構主要支援 800VDC 運算機櫃，並建立可於園區內重複複製的模組化建構區塊，使系統可從數百 MW 持續擴充，最終支援 GW 等級的 AI Factory。在電力備援方面，Power Block 採用 「4 轉 3」架構，以 1.6MW 單元作為備援容量；當方案 C 進一步擴展至數百 MW 甚至 GW 等級的 AI Factory 時，則可採用 Block-redundant 架構，以 4+1 配置將一個 4.8MW Power Block作為備援單位，在提升系統可靠度的同時，也保留大型 AI Factory 的彈性擴充能力。 此方案進一步將電力系統從運算區域獨立出來，整合為 Power Block，形成約 4.8MW 以上的集中式電力區塊，並透過 6,000A 級 800VDC 開關板與 1,250A 匯流排系統，實現資料廳層級的 800VDC 直接配電。 此架構主要支援 800VDC 運算機櫃，並建立可於園區內重複複製的模組化建構區塊，使系統可從數百 MW 持續擴充，最終支援 GW 等級的 AI Factory。在電力備援方面，Power Block 採用 「4 轉 3」架構，以 1.6MW 單元作為備援容量；當方案 C 進一步擴展至數百 MW 甚至 GW 等級的 AI Factory 時，則可採用 Block-redundant 架構，以 4+1 配置將一個 4.8MW Power Block作為備援單位，在提升系統可靠度的同時，也保留大型 AI Factory 的彈性擴充能力。 !image.png

800VDC 重要設備

SST

方案 C 由於在運算區域採用全 800VDC ，更依賴中壓 AC 直接轉換為 800VDC的能力，因此負責電壓轉換的變壓器成為關鍵設備。依據轉換技術不同，方案 C 可分為TRU（整流變壓器）與 SST（固態變壓器）兩種架構：

• TRU（整流變壓器）具備成熟的變壓器技術與較高的部署熟悉度，相較於 SST，其最大優勢在於可沿用 NVIDIA 現有運算基礎設施中已部署的成熟電力設備，導入風險相對較低。
• SST（固態變壓器）則具備更高的功率密度、更快的動態響應、更先進的電力控制能力、更小的設備占地，以及更高的功能整合度，適合未來高功率密度的 AI Factory。

目前 SST 正積極被評估為方案 C Power Block 長期潛在的技術路徑。然而，現階段市面上多數 SST 仍以約 15kV 等級的輸入系統為主，而 Hyperscaler AI Factory 普遍採用 34.5kV 中壓配電，因此現有 SST 技術仍需進一步提升中壓輸入能力。若能突破此技術瓶頸，SST 將有望成為實現 800VDC 架構的重要關鍵技術，次世代 SST 預計於 2029 年前後推出。 目前 SST 正積極被評估為方案 C Power Block 長期潛在的技術路徑。 然而，現階段市面上多數 SST 仍以約 15kV 等級的輸入系統為主，而 Hyperscaler AI Factory 普遍採用 34.5kV 中壓配電，因此現有 SST 技術仍需進一步提升中壓輸入能力。若能突破此技術瓶頸，SST 將有望成為實現 800VDC 架構的重要關鍵技術，次世代 SST 預計於 2029 年前後推出。

SSCB

SSCB（固態斷路器）正逐漸成為未來高密度 800VDC 電力系統的關鍵技術之一。雖然 MCCB 具備產品供應廣泛、供應鏈成熟及既有部署經驗等優勢，目前仍是最實際的部署方案，但其故障反應時間可能長達約 20 毫秒。相較之下，SSCB 透過電子方式快速偵測並切除故障，可大幅降低故障能量，減少設備損壞與電弧閃光風險，進一步提升系統與人員安全性。目前 SSCB 在較低電流額定值下已具備相對成熟的技術，但要進一步擴大部署，仍受限於供應鏈成熟度、法規驗證、產品可取得性及成本競爭力等因素。長期而言，隨著 AI 運算密度與電力區域規模持續提升，SSCB 憑藉超快速故障清除、較低故障能量、選擇性保護協調以及與高密度 DC 配電架構更佳的相容性，預期將逐步成為 800VDC 系統(方案B與方案C)的主要保護方案。 SSCB（固態斷路器）正逐漸成為未來高密度 800VDC 電力系統的關鍵技術之一。雖然 MCCB 具備產品供應廣泛、供應鏈成熟及既有部署經驗等優勢，目前仍是最實際的部署方案，但其故障反應時間可能長達約 20 毫秒。相較之下，SSCB 透過電子方式快速偵測並切除故障，可大幅降低故障能量，減少設備損壞與電弧閃光風險，進一步提升系統與人員安全性。 目前 SSCB 在較低電流額定值下已具備相對成熟的技術，但要進一步擴大部署，仍受限於供應鏈成熟度、法規驗證、產品可取得性及成本競爭力等因素。長期而言，隨著 AI 運算密度與電力區域規模持續提升，SSCB 憑藉超快速故障清除、較低故障能量、選擇性保護協調以及與高密度 DC 配電架構更佳的相容性，預期將逐步成為 800VDC 系統(方案B與方案C)的主要保護方案。

Rack Power Roadmap

!image.png 進入 Vera Rubin 世代後，Vera Rubin NVL72（72 顆 GPU）的 Rack Power 將升級至 Gen 2，預計於今年下半年開始出貨。除延續成熟的 54VDC 配電架構外，單機架電力容量提升至 330kW，並支援 AC、DC 雙輸入，可降低終端客戶轉換至 800VDC 的成本。隨著 GPU 密度持續提升，搭載 144 顆 GPU 的 NVL144 也將逐步導入，電力需求預計於 2028 年突破 600kVA，2030 年後進一步超過 800kVA。為因應電力密度快速提升，NVIDIA 預計於 2027 年下半年推出 Gen 3，導入全液冷電力機櫃，單一機架可支援最高 570kW；2028 年下半年則進一步進入 Gen 4，將機架內配電升級至 800VDC，直接從機房取得高壓直流電，並將降壓轉換盡可能移至靠近負載端，以突破傳統 54VDC 的功率限制，持續支撐 AI 運算密度提升。

評論

本次白皮書提供了一項重要資訊：800 VDC 並非循序漸進、單一路徑的導入，而是可依據需求選擇四種供電方案。營運商既可以基於既有 AC 投資，逐步導入方案 A 或 B，也可以直接跳轉至方案 C。更重要的是，各方案在下游機架端的連接標準高度統一，讓不同架構之間具備良好的相容性與延續性。例如，在既有純 AC 基礎設施上疊加方案 A，僅需增加「電力機架」即可支援高密度 GPU，且方案 B 則採用 4 組約 1.6 MW 的電力中心，並透過「4 轉 3（4-to-make-3）」冗餘配置，形成 4.8 MW 的有效容量，與方案 C 的目標容量一致。兩者同樣採用 1250A 級別的排級（Row-level）匯流排系統，因此可共用相關基礎設備，大幅降低生態系的相容性與開發難度。

總體而言，800 VDC 已具備開始導入資料中心的技術條件。長期來看，隨著單一 Tray 所需容納的 GPU 數量持續增加，800 VDC 將逐漸成為高密度 AI 資料中心的必要架構。雖然短期仍可能受到客戶轉換成本及安全驗證等因素影響而延後導入，但 NVIDIA 已針對不同需求提供多元方案，且各方案具備可疊加、可平滑升級的部署彈性，降低客戶由既有架構轉向全面 800 VDC 的門檻。因此，預期 800 VDC 未來將逐步加速導入，長期滲透率值得看好。