驅動算力的心臟革命：AI服務器電源三大技術躍遷與測試破局
2025-06-09 08:57:47 EETOP在2025年，AI浪潮持續洶涌澎湃，熱度不斷攀升。如今，大模型的參數規模愈發龐大，令人咋舌，其訓練周期更是從以往的月級別大幅壓縮至周級別。與此同時，ChatGPT、Sora、Grok等一系列生成式AI應用競相涌現，層出不窮，使得“AI服務器”的算力競爭迅速成為全球眾多科技廠商激烈角逐的焦點。
然而，你是否知道，在這場算力競賽的背后，起到關鍵支撐作用的，不僅僅是芯片與算法，還有每一臺服務器背后那顆默默無聞卻又不可或缺的“電力心臟”。在AI服務器功耗呈現突破性攀升的態勢下（單卡功耗高達3300W，整柜功耗更是飆升至1MW），傳統電源架構已然面臨亟待重構的挑戰。如今，電源系統在效率、安全、密度、響應等諸多方面都發揮著至關重要的作用，早已不再是可有可無的配角，而是成為AI時代新基建的核心戰力。
泰克將帶領您深入探究AI服務器電源架構的技術演進前沿現場，深入剖析其中的三大趨勢與面臨的測試挑戰，助您精準洞察下一代高性能供電系統的制勝關鍵所在。
三大關鍵趨勢，正在重塑AI服務器供電架構
第一道躍遷，源自電壓平臺的根本性轉變。AI服務器集群對能效的極致追求，有力地推動了高壓直流（HVDC）方案的快速普及。與傳統UPS架構90%-95%的系統效率相比，HVDC系統效率實現了顯著躍升，可達95%-98%。這不僅節能效果顯著，還大幅減少了空間占用以及運維成本。市場上新興的“巴拿馬電源”方案，將整流與DC轉換合為一體，其輸出電壓不斷向750V-1000V的更高電壓范圍挺進，憑借超過97%的系統效率，迅速成為綠色數據中心的“新寵”。
第二道躍遷，來自供電架構的重塑。OCP ORv3等標準推動PSU從服務器節點“解耦”，以集中供電的方式部署至整柜后部，形成機柜級別的大功率供電系統。第一代5.5kW PSU，如今正向第三代22kW+演進，輸出電壓從48V提升至400V，大幅降低傳輸損耗與電纜體積。集中供電不僅讓散熱與布線更高效，也更適應AI服務器對功率密度與可維護性的極限要求。
第三道躍遷，來自材料層的革命。SiC（碳化硅）與GaN（氮化鎵）等寬禁帶半導體器件，憑借其高壓、高頻、高溫下的卓越表現，已成為AI電源設計的新核心。與傳統硅器件相比，SiC/GaN具備更高開關頻率、更低導通損耗，為實現高功率密度、高效率、小體積提供了關鍵突破口，尤其適用于HVDC、PFC、DC-DC等多級拓撲的高效轉換。
這三大趨勢正在重塑AI服務器電源的形態，同時也同步帶來了更為復雜、更為極限的驗證挑戰。
在750V以上的HVDC平臺，傳統差分探頭不僅面臨著測量噪聲放大、隔離不足等諸多風險，工程師的人身安全也成為了關鍵痛點；而SiC/GaN所帶來的ns級開關速度與尖銳振鈴，更是對探頭帶寬、CMRR指標提出了極限挑戰。傳統探頭很難在SOA窗口內實現精準的切換波形觀測。
另一方面，8相、12相交錯并聯的電源拓撲結構在AI服務器中日益普遍，這要求示波器必須能夠同時捕獲6~12路信號，并且具備高度的同步精度，以便用來分析多相之間的時序、相位以及動態響應。同時，從輸入的HVDC母線到輸出端的AI加速模塊，整個系統都需要進行端到端的效率評估、瞬態響應測試以及備電切換驗證，這對儀器的動態范圍與功率加載能力也提出了更高的要求。
面對AI服務器電源的測試“無人區”，泰克科技提供從器件到系統的全棧式測試方案：
1. SiC/GaN測試標桿：TIVP光隔離探頭
作為行業廣泛應用的光隔離探頭解決方案，TIVP光隔離探頭能夠提供超高共模抑制比（CMRR），從而徹底消除高壓浮動測量中的噪聲干擾，確保在±2500V差分電壓環境下實現安全、精準的測量，堪稱SiC/GaN電源開發的黃金標準。
8通道中端示波器搭載12bit高精度ADC，根據需要可進一步擴展至12~16通道，輕松實現多相電源的完美同步捕獲。另外高級電源分析套件一鍵完成開關工況（SOA）、PWM參數（占空比、脈寬、極值）逐周期分析、環路響應測試、紋波分析。深度頻譜分析支持自定義RBW、窗函數，精準定位高頻噪聲與EMI問題根源。
3. 高功率直流電源與負載一體化平臺：PSB 20000
三通道完全獨立：每通道高達10kW，可同時供電、加載或并聯，滿足HVDC、機柜電源、服務器整機測試需求；內嵌電池模擬(BSS) ：精準模擬BBU/超級電容備電場景，驗證無縫切換與動態響應；能量回饋：高達96%的能效，大幅降低測試能耗與散熱成本，綠色高效。
結語：功率即未來，測試為先機
當AI模型突破百億、千億參數的門檻時，電源系統的穩定性和高效性，將成為真正制約算力釋放的關鍵瓶頸。在這場關乎電壓、熱、頻率與安全的技術競賽中，唯有通過精準的測試和系統的驗證，才能為AI架構的騰飛夯實穩固的底座。泰克科技憑借其光隔離探頭、高精度多通道分析以及大功率回饋式測試平臺所構成的全鏈路測試能力，為AI服務器電源的每一次演進注入了可靠性和可驗證性，助力每一瓦功率精準轉化為強大的智能計算力。
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