AI供电|8mm极限空间：1700V氮化镓技术引领数据中心供电路
在日前闭幕的COMPUTEX台北国际电脑展上，AI服务器的高速发展与能效挑战成为全场热议话题。面对NVIDIA推出的Kyber 800VDC AI数据中心架构对电源系统提出的严苛要求，Power Integrations（PI）凭借基于1700V氮化镓（GaN）技术的超薄型辅助电源参考设计，给出了引人关注的"解决方案"。
这一系列方案不仅是元器件堆叠的突破，更是半导体材料路线在数据中心高压化趋势中的一次关键抉择。PI首席技术培训师Jason Yan深入剖析了针对NVIDIA OVX机柜的800V母线辅助电源参考设计——基于1700V氮化镓技术的超薄型Kyber方案，对比了碳化硅（SiC）与GaN的技术差异。他明确表示："目前业界没有一家能够实现1700V的GaN，而我们1700V产品已经在供货了。"这句话背后，是PI在高压氮化镓领域领先优势的宣言，也预示着AI数据中心供电架构即将迎来的深刻变革。
01
高压母线优势与"8毫米"困境：800V数据中心电源架构的考验
AI大模型的急剧攀升，使得GPU功耗呈指数级增长，传统数据中心400V的供电架构已难以应对。Jason Yan在分析中指出，NVIDIA的Kyber机柜采用800V母线电源架构，是从400VDC到800VDC的关键升级。
在他看来，这一升级的价值清晰可见：在现有线缆规格下，供电能力可提升150%，这直接意味着能大幅减少铜排的占用空间，为部署更多高功耗的GPU腾出宝贵位置。
然而，高压带来的红利伴随着极具挑战性的工程实现难题。
首先是物理空间的极限压缩。受限于1/2U（22.2mm）的机架高度，在扣除14mm的冷却板预留空间后，留给电源模块的实际可用高度仅剩下8mm。Jason Yan形象地将其形容为"在缝隙中构建一个电源"。他进一步说明，为了适配无液冷散热，电源板必须采用单面布局设计，以确保背面平整贴合冷却板，这又对元器件的集成度和厚度提出了极高要求。这种单面布局设计的一大优势在于散热管理。如果想借助冷却板进行散热，就可以将PCB板的背面直接贴合在冷却板上，热量能够顺畅地传导出去。反之，如果背面有元器件凸起，就无法与冷却板紧密贴合，散热路径会被阻断，热量难以导出。
其次是散热的非对称性难题。虽然GPU和CPU享受液冷带来的高效散热，但辅助电源模块通常无法直接接触液冷管道。Jason Yan强调，这要求电源模块自身必须拥有极低的热阻，主要依赖PCB板进行散热。在如此狭小的空间和高压环境下，如何平衡电气隔离、热管理和功率密度，是摆在所有电源厂商面前的三座大山。
02
"寸土寸金"破局者：DER-1110与DER-1114的精密布局
作为NVIDIA生态链的重要合作伙伴，PI此次推出的两款新型辅助电源参考设计——DER-1110（35W）和DER-1114（15W），正是为应对上述挑战而生。它们被安装在计算托盘的有限空间内，旨在为NVIDIA Kyber 800VDC AI数据中心刀片服务器提供高效、可靠的辅助供电。
Jason Yan详细解读了这两款基于InnoMux-2技术的方案。他指出，两款设计均以极致的空间利用率为首要目标，但侧重点各有不同。
DER-1110：高集成度的六路输出方案
这款35W的参考设计堪称"麻雀虽小，五脏俱全"1路主输出及5路栅极驱动输出。它采用1700V PowiGaN开关，整个方案仅需60颗元件，厚度成功控制在8mm。在输入支持700-900VDC（数据中心应用适用）的前提下，它提供1路14V/2A的主输出（用于MCU及下管驱动）以及4路独立的14V/100mA隔离输出（专用于半桥拓扑的上管驱动）。Jason Yan特别提到，该设计满载效率可达88%，这得益于其集成的同步整流技术与零电压开关（SR-ZVS）架构，有效降低了高压开关带来的损耗。
DER-1114：极致简约的单路输出方案
针对高效驱动器场景，PI推出了15W的DER-1114，采用1700V PowiGaN开关的InnoMux-2芯片、SR-ZVS，为MCU及各类系统管理芯片供电，适配共地架构的新一代高效率门级驱动器。其厚度进一步缩减至7mm，元件数仅有33颗，尺寸仅为30mm×30mm。该设计采用加强绝缘设计、平面变压器、PCB散热（K封装）、双面PCB设计。Jason Yan表示，虽然单路输出理论上效率更高，但受限于为适应超薄空间而极度缩小的变压器尺寸，其满载效率约为82%。他认为，这是一次精准的"trade-off"（权衡），即在无法妥协的空间限制下，以小幅的效率牺牲换取极致的紧凑性，这对于某些对空间敏感的应用而言是值得的。
从Kyber机柜的整体架构来看，这种紧凑性设计极具针对性。单模组搭载18片计算托盘，单机柜共4个模组。每片计算托盘配有一个12kW的主电源，留给辅助电源的高度仅为8mm。Jason Yan指出，DER-1114和DER-1110的厚度恰好完美适配这一物理规格，仿佛"量体裁衣"般精准。
节省空间与降低成本的双重收益
根据PI提供的数据，这两款超紧凑型设计方案可在布局密集的主配电板（PDB）上节省约30%的空间，同时BOM元件数预计减少30%。Jason Yan认为，这不仅简化了设计，更直接降低了物料采购与库存管理的复杂度，对于大规模部署的数据中心而言，这意味着可观的成本节省。
03
技术路线分水岭：1700V PowiGaN vs.SiC与硅基GaN
PI方案的技术底气，不仅