AI算力狂飙耗电激增!中外专家齐聚深圳,破解数据中心供电安全与能效难题

《星岛》记者 郑淑仪 深圳报道

当下AI大模型、超级算力快速普及,各行各业都在加码算力建设,但随之而来的高耗电、供电不稳、能效偏低等问题,成为制约AI数据中心(AIDC)发展的核心瓶颈。算力竞速的背后,其实是一场看不见的电力技术攻坚战。

8月26日,赛晶科技集团主办的AIDC供电安全与能效研讨会在深圳圆满落幕。本次会议聚焦AI时代数据中心最核心的供电痛点,邀请海内外顶尖技术专家、行业客户、合作伙伴及行业研究者70余人,围绕固态断路器、固态变压器、功率半导体、薄膜电容器等核心前沿技术,共同探寻高功耗时代下,AI算力中心供电安全升级、能效提质的最优解决方案。

算力中心想要稳定运行,第一步就是做好电力安全防护。在主题分享环节,赛晶科技子公司Astrol首席执行官Michael Geissimann率先分享核心技术成果,带来《固态断路器:下一代人工智能数据中心的供电保护》主题报告。据介绍,Astrol深耕海事直流供电领域十余年,拥有成熟的高端电力保护技术和海量项目落地经验,目前计划在中国嘉善建设规模化生产基地,本次重点介绍全新B平台固态断路器,该产品适配800V数据中心直流系统,电流覆盖125A-10,000A,采用IGBT、碳化硅器件,具备微秒级快速分断能力,采用模块化机架设计,支持即插即用。报告分析AIDC机柜、机架、储能、集群配网不同层级的保护需求,借鉴船舶直流电网的环网、冗余母线保护经验,为算力基础设施电力保护提供海外实践经验。目前B平台海事、轨道交通版本正在开展认证测试并计划明年量产;数据中心版本将于今年年底交付首批样机。

供电效率低、变压损耗大,是AI数据中心高能耗的关键症结。清华大学、怀柔国家实验室教授、电力电子变压器国际标准牵头制定者赵彪,围绕固态变压器的创新应用展开深度分享。赵彪表示,固态变压器是新型电力系统的核心装备,可广泛应用于新能源发电、直流输电、AI数据中心供电、重卡超充等多个高功率场景,是实现“高效用电、绿色算力”的关键载体。

针对当前算力中心供电痛点,团队重点推介新能源大基地全直流汇集方案,直流组网可规避交流同步稳定难题,缩减变压层级、提升传输效率。团队采用中频大功率器件路线,通过增大单模块容量、减少器件数量提升系统可靠性,已落地青海50兆瓦、新疆200兆瓦国家级示范工程;同时对比碳化硅高频方案与中频大功率方案在效率、体积、成本上的取舍,分享器件直串、系统无断路器的电流阻断等工程方案,打通新型电力系统与AI算力基础设施的技术连接。

电力半导体器件,是算力供电设备的“心脏”。赛晶科技子公司SwissSEM首席执行官Lars Knoll带来《赋能AI时代:面向固态变压器与数据中心的先进功率半导体及模块》主题分享。结合行业数据分析市场发展态势,他指出碳化硅器件增长势头强劲,但硅基IGBT依旧具备不可替代的应用价值。介绍企业自研IGBT与碳化硅MOSFET技术,并重点介绍了今年在纽伦堡首发的三大新品——2300V XP高压模块、1200V/1400V Easy2B模块以及1200V ED大电流Pin-Fin模块。针对碳化硅器件,通过晶圆缺陷筛选工艺,保障多芯片并联参数一致性,提高模块良率。面向800V直流AI数据中心供电、固态变压器及固态断路器场景,他介绍2300V碳化硅器件开发进展与高良率实现路径,将推出紧凑型双向开关模块,对比1200V、1700V器件在导通损耗与系统成本之间的权衡关系,解析算力供电功率半导体的技术演进方向。

随着宽禁带半导体器件高频化普及,AI算力供电系统迎来新挑战。赛晶科技子公司宁波海融电器总经理于智强作《宽禁带器件应用下的薄膜电容器技术发展》专题报告。他指出宽禁带器件高频化带来电容器损耗上升、电流分布不均、内部热点温差大等挑战,结合金属化薄膜电容自愈特性,剖析杂散电感、并联元件电流偏移等痛点。从优化膜面电流分布、改进喷金工艺、对称化母排设计、新材料升级、集成液冷散热等方面提出解决方案,经工程验证可有效降低温升、缩小器件温差。同时展望集成封装、新型介质材料、智能化在线监测等发展方向,提出高频大功率场景需要产业链协同定制开发,分享国产电容器配套创新思路,并介绍了下一代薄膜电容器面向 AIDC 应用的研发方向与工程实践。

当前AI算力快速迭代,AIDC对供电可靠性、电能转换效率提出前所未有的严苛要求。本次研讨会搭建起中外产学研交流平台,围绕固态断路器、固态变压器、功率半导体、薄膜电容等关键装备,碰撞技术思路,为AI数据中心供电产业链协同创新注入新动能,助力国内AIDC产业安全、高效、高质量发展。

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编辑︱王旭