數據中心需求「三個月一變」，功率半導體成供配電核心

隨着AI數據中心建設，數據中心外部配電技術同步變遷，帶來了半導體需求的改變。

受「AI減速論」影響，美股多隻半導體股9月14日股價走弱，隨后兩日部分與AI基礎設施相關的芯片股股價有所反彈。雖然對AI安全的顧慮仍在，數據中心建設仍在繼續。

「可能三個月前（AI數據中心）客户提出的需求是一個數字，三個月后提出的需求是另一個數字。」英飛凌科技全球高級副總裁及大中華區總裁潘大偉向第一財經記者表示，OEM（原始設備製造商）、CSP（雲服務提供商）需求短時間內快速攀升。

據他了解，一家重要的雲服務廠商已判斷，當前數據中心能夠建設的規模和數量，瓶頸在於物理建設能力的上限，客觀上取決於雲服務廠商及其供應鏈能提供多大的交付能力。

隨着AI數據中心建設，數據中心外部配電技術同步變遷，帶來了半導體需求的改變。

由於AI 機櫃功率暴漲撞上傳統低壓交流供電的物理天花板，英偉達去年提出，下一代AI基礎設施將通過800V直流電架構擺脫多次交流電轉換導致的能量損耗，提升每瓦電力產生的token（詞元）並降低數據中心空間複雜性。

英偉達的表態被視為行業風向標，向「800V直流電」的轉換近期已引起連鎖反應。從電網中壓交流電到服務器機架所需的高壓直流電，中間要經過變壓器。而基於電磁感應原理工作的傳統變壓器效率偏低、體積較大，面對800V高壓直流電，效率相對較高、尺寸更小的固態變壓器（SST）逐漸走入業界視線。

「GPU功耗從幾百瓦一路攀升至2000W（瓦）、4000W，未來可能達到10kW（千瓦）。以往服務器機架功率密度達到100kW已是高功耗，如今200kW、500kW、600kW功率密度的服務器機架陸續出現，下一代AI數據中心的機架功率有望邁向1MW（兆瓦）。」潘大偉向記者形容，市場需求倒逼數據中心轉向800V高壓直流供電架構成為必然趨勢。

而相比不依賴半導體實現核心變壓功能的傳統變壓器，固態變壓器以功率半導體器件作為核心組件。潘大偉稱，固態變壓器採用功率半導體器件實現電壓轉換，與傳統變壓器的工作原理不同。目前英飛凌的客户中，已有不少雲服務廠商在規劃固態變壓器佈局，啟動了概念驗證或定點試點。英飛凌則已針對20kW、30kW左右的中壓規格固態變壓器方案進行了碳化硅模塊集成化設計，逐漸推動落地應用。

長城電源研發總監李彥近日也在英飛凌消費、計算與通訊創新大會上表示，數據中心功耗翻倍增長，傳統方案已無法滿足相關供配電需求，「電力電子技術真正實現電能變換和技術驅動是從功率半導體開始的，這也意味着功率半導體是支撐800V高壓直流供電架構落地的核心器件，其中氮化鎵器件更是必不可少。」

除了外部供配電系統，數據中心內部電源模塊對功率半導體的需求也在變化，加大了業界對第三代半導體氮化鎵和碳化硅的關注。

根據英飛凌提出的路線圖，服務器PSU（供電單元）功率等級不超過18kW時，用於電能轉換的半導體開關器件可能會同時用到硅、碳化硅和氮化鎵，而隨着單機櫃功耗上升，PSU功率等級達到30kW后就要用到第三代半導體碳化硅和氮化鎵。

潘大偉向記者表示，英飛凌觀察到AI數據中心電源領域對功率半導體的訂單需求很多，公司為此投入資源擴張產能，今年7月啟用了三年前動工建設、總投資50億歐元的德國德累斯頓智能功率晶圓廠，比原計劃提前數月投產。公司去年第四季度向客户提供了首批12英寸氮化鎵功率半導體晶圓樣品，計劃今年年底或明年量產12英寸氮化鎵。該公司2026財年還額外追加5億歐元投資用於擴大AI相關產能。

AI需求火熱的另一面是價格上漲。年內英飛凌、意法半導體、德州儀器等多家功率半導體廠商上調價格，英飛凌已進行了兩輪價格調整。

潘大偉向記者解釋，當前市場波動和供需格局受半導體價值鏈中諸多結構性因素的影響，整個行業持續面臨較大的成本壓力，涵蓋能源、原材料、運輸、服務等多個環節，漲價是較為普遍的行業現象。與此同時，在AI帶動整個行業需求增長的情況下，公司已在供應端投入不少建設成本，包括廠房建設、購置機器。

至於未來的價格變化，潘大偉稱，由於與原材料價格變動相關，目前還難以準確預知，將根據市場需求對產能動態調整。