钛金级能效成算力电源准入门槛:AI服务器CRPS电源模块转换效率突破97.5%
category:行业新闻 发布时间:2026-06-26 10:15:00
【产业动态】随着全球算力基础设施对能效要求的不断提升,80 PLUS钛金级标准已演进为新一代AI服务器CRPS通用冗余电源的准入门槛。硬件方案厂商通过交错无桥PFC与全桥LLC谐振软开关技术,推动电源模块在典型负载下转换效率突破97.5%~98%。

【产业动态】在传统企业级IT基础设施中,服务器电源供应器主要遵循80 PLUS白金级(50%负载下效率为94%)标准。然而,当AI工作负载进驻数据中心后,服务器功耗结构发生了剧烈改变——GPU计算单元不仅功耗基数巨大,且在执行大规模矩阵乘法时呈现高频瞬态跳变的特征,电源长期运行在重载与过载临界点。

在算力能耗监管政策不断趋严的背景下,数据中心PUE的硬性考核倒逼电源厂商加速能效升级。根据行业测算,转换效率每提升1%,对于部署了10万台算力服务器的大型超算集群而言,每年可节约直接电费支出超过数百万元。因此,80 PLUS钛金级(Titanium,最高要求突破97.5%~98%)已迅速演进为新一代AI服务器CRPS电源的强制准入门槛。

承载高算力工作负载的高效服务器阵列

图:承载高算力工作负载的高效服务器阵列

◆ 冲刺97.5%极限能效的拓扑与器件攻坚

要在1U高度的标准尺寸内将转换效率推升至97.5%以上,必须对电源前后级的每一个电能损耗点进行微观级消除。新一代钛金级CRPS方案在前级普遍导入“交错图腾柱无桥PFC”(Interleaved Totem-pole Bridgeless PFC)拓扑,采用低导通内阻的氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)开关管替代传统整流桥,将前级PFC转换效率拉升至99%的高位。

在后级高压转低压DC-DC变换环节,方案普遍采用全桥LLC谐振变换电路。通过精密的谐振网络参数匹配,利用电感电容的谐振特性,实现原边高压开关管在零电压工况下导通(ZVS),消除开通损耗;在副边低压大电流整流侧,采用超低导通电阻的屏蔽栅MOSFET进行同步整流,并确保其在电流过零时精确关断(ZCS),彻底消除了反向恢复损耗。

◆ 动态瞬态响应自适应与全负载能效均衡

AI大模型训练与推理任务具有高度不确定性,GPU芯片在接收到批处理指令时,电流需求可在微秒内从基线电流跃升数倍。钛金级CRPS电源普遍搭载高性能数字信号处理器(DSP),运行自适应非线性控制算法。当检测到负载急剧变化时,控制器以非对称PWM脉冲迅速向谐振腔注入能量,将输出电压波动抑制在±2%的安全裕量之内,兼顾了极致稳态能效与抗冲击能力。

◆ 行业落地现状与方案选型建议

目前,国内外主流ODM/OEM服务器巨头已全面启动钛金级CRPS电源的导入测试。对于方案设计与设备采购方而言,评估CRPS电源不仅要关注额定工况下的效率曲线,还需重点考核多模块并机均流精度(Active Current Sharing,误差应小于3%)、输入总谐波失真度(THD < 5%)以及全数字PMBus 1.3协议的指令响应速度,以确保整机在复杂云原生算力调度下的长效稳定运行。