AI 供电的未来 重新定义 AI 数据中心供电 Gerald Deboy 博士，英飞凌科技股份公司 PSS 创新实验室院士 Fanny Björk 博士，英飞凌科技股份公司数据中心配电主管 www.infineon.com/wepowerai 2 目录 Adam White 寄语 3 引言 4 一、现代处理器的供电 5 预测一：垂直供电将成为现代处理器的关键技术 5 预测二：服务器主板将采用高压直流供电架构 7 二、AI 服务器机架的供电 12 预测三：AI 服务器机架的功耗将超过 1 兆瓦 12 预测四：AI 的能耗需求将推动电源架的功率等级突破 100 千瓦 13 三、数据中心的整体供电 16 预测五：新一代数据中心的功率需求将迈向吉瓦级规模 16 预测六：配电将从交流系统转向直流微电网 17 预测七：可再生能源将成为满足 已深深融入我们的生活，它势不可挡，正不断拓展 自身的应用和影响范围。英飞凌始终坚持创新，因为 我们深知保持这一创新势头的重要性。当前，业界已 推出许多优秀的解决方案，充分展现了在应对 AI 系统 供电挑战方面的技术实力。然而，前行的征途不能止 步于此，展望未来，我们仍需面对众多技术挑战，同 时还需要持续提升能效与性能。我们还必须确保为 AI 数据中心提供清洁、可靠的电力。毕竟，没有电力，

AI 供电的未来 重新定义 AI 数据中心供电 Gerald Deboy 博士，英飞凌科技股份公司 PSS 创新实验室院士 Fanny Björk 博士，英飞凌科技股份公司数据中心配电主管 www.infineon.com/wepowerai 2 目录 Adam White 寄语 3 引言 4 一、现代处理器的供电 5 预测一：垂直供电将成为现代处理器的关键技术 5 预测二：服务器主板将采用高压直流供电架构 7 二、AI 服务器机架的供电 12 预测三：AI 服务器机架的功耗将超过 1 兆瓦 12 预测四：AI 的能耗需求将推动电源架的功率等级突破 100 千瓦 13 三、数据中心的整体供电 16 预测五：新一代数据中心的功率需求将迈向吉瓦级规模 16 预测六：配电将从交流系统转向直流微电网 17 预测七：可再生能源将成为满足 已深深融入我们的生活，它势不可挡，正不断拓展 自身的应用和影响范围。英飞凌始终坚持创新，因为 我们深知保持这一创新势头的重要性。当前，业界已 推出许多优秀的解决方案，充分展现了在应对 AI 系统 供电挑战方面的技术实力。然而，前行的征途不能止 步于此，展望未来，我们仍需面对众多技术挑战，同 时还需要持续提升能效与性能。我们还必须确保为 AI 数据中心提供清洁、可靠的电力。毕竟，没有电力，

（华东院） 庄铁钢 （华东院） 在矿山能源革命的关键节点，博雷顿与华为并肩开 拓矿山绿电新路径。《智能微网解决方案技术白皮书（矿 山场景）》，以充分的市场洞察和业界先进的技术能力 直击行业痛点—— 供电不稳、成本激增、碳排难降。我 们深谙矿企之需：稳定可靠的电力保障、可预测的最优 度电成本、可量化的 ESG 价值。博雷顿作为零碳矿山 的实践引领者，结合华为一体化解决方案，让矿山从能 源消耗 矿冶行业在可持续发展中面临保障供电稳定性与优化经济性 的双重挑战，传统柴油发电因成本高、可靠性差、碳排放严重， 难以适应绿色化、智能化转型需求。 华为智能微网解决方案以构网型储能为核心，融合多能 源协同，既满足矿山高可靠性供电要求，又能降低度电成本超 50%、减少碳排放，经多个国际大型矿山项目验证，已成为行 业能源转型的可复制标杆。 矿山微电网正从“辅助供电系统”进化为“零碳矿山核心基 56 175 电力成本占比 20%-30% 20% 10%-20% 25%-35% 1. 矿山行业电力需求特点 矿山行业能源需求呈现 “高能耗、高可靠、高挑战” 三重特性，传统供电模式局限性凸显。 新能源产业爆发带动铜、锂等关键金属需求激增，2030 年新能源领域铜需求将从 2021 年 182 万吨增至 720 万吨（增幅 295%），锂从 11 万吨增至 81 万吨（增幅

以大模型训练与推理为代表的人工智能技术革命，正在推动 数据中心形态和基础设施需求发生结构性变革。与传统互联 网服务相比，人工智能算力任务在计算密度、持续运行时间 和电力消耗等方面均呈现数量级提升，这对数据中心的供电 系统、散热方案和整体能效提出了全新要求。 为优化全国算力资源布局，中国政府实施了“东数西算”国家 战略工程，规划建设了八大算力网络枢纽节点（京津冀、长 三角、粤港澳大湾区、成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏）。 时间，实现 与土建工程的并行作业，从而显著压缩整体工期，同时调试 流程也得以简化和加速。 因此，算力基础设施的升级不仅依赖于更强的电源能力，更 需要空间 - 电力 - 散热管理的一体化设计，推动供电设备向 小型化、高能效、模块化方向发展，以适应高密度智算中心 的发展需求。 在中国碳达峰、碳中和的“双碳”目标约束下，电力来源的低 碳化和稳定性正成为新的挑战。 一方面，数据中心长期处于高负载运行状态，对电力稳定性 目 试点仍处于起步阶段。据预测，到 2030 年中国数据中心的 绿电消费需求将达到 360TWh，但当前可获得的绿电资源远 不能满足快速增长的算力需求。 此外，由于绿电固有的波动性特征，要实现稳定供电，就要 求负荷侧必须部署大规模电池储能系统来承担削峰填谷、稳 定电压和应急保障等功能，这将进一步增加整体系统的复 杂性。 有限的安装和交付时间 稳定的低碳能源供给不足 面向未来的中国数据中心：绿色低碳与高可靠性

加快新一代光伏、高效光热、多元场景风电等新能源智慧升级，打造新型电源解决方案。 本地清洁电源装机超80%。 超大城市 可靠电网 全市用户年平均供电中断时间小于7.5分钟，建成11个高品质供电引领区，核心区年平均中 断时间小于2.5分钟。获得电力指标全国第一。供电可靠率达99.9986%，综合线损2.07%。 多元路线 新型储能 全面布局电池材料、结构件、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、变流器 “输变配用”全流程贯通 5300公里输电线路、130公里输电管廊 三维建模 输电线路巡视、隐患排查全流程数字化 停电时间 0.13 小时/户，线损率 2.07% 建成 11 个高品质供电引领区，平均停电时间小于2.5 分钟 超 80 万户家庭开通碳账户，累计减碳量约 2.6 万吨 超大城市数字孪生电网平台 可进化 部署极简： 维护极简： 环境适应强，TTM（产品从概念到上 市的周期）短 小时级→分钟级 光储微网 + 绿色可靠数据中心 绿色 高效节能： 高密节地： 全链节碳： 提升供电 / 制冷效率 供电融合高密化 材料可回收 智能 智能营维：人工巡检→AI 远程巡检 智能调优：人工调优→ AI 调优 光储微网 + 新型农业 土壤改良 节水灌溉 作物选育 狼尾草、苜蓿全面覆绿

建、学校、医院、金融 ⚫ 海康智慧微断的主流应用场景是电气火灾的替代，在学校已逐渐成为配套的重要方案 ⚫ 未来随着电网企业对现代智慧配电网的要求提高，配电设备需支持双向通信的要求，拥有一定能效/供电局背景的的企业有较大的上升空间 传统低压电器企业 家居/能源管理平台型 安防消防领域型 中国智慧微断市场竞争格局 2024年中国智慧微断市场呈现出“一家独大、多元竞争”的格局，曼顿以45.8%的市场份额领先 的减配提效 配合保障医疗IT系统等特殊供电系统的高可靠性与智能化监管，实现与现有医疗供电系统的深入融合和替代 支持体育馆灵活多变的用电场景需求，满足体育馆负荷波动大、供电可靠性要求高、设备空间布局分散、（演唱会、赛事期间）电能质量要求高的特点 成为展馆智能配电的核心，支持负荷密度集中、用电的临时性和灵活性要求、供电可靠性要求高、能耗管理复杂度高、供电回路灵活性高等要求，可实现电气火灾预警、

系统中还有一个专用的有线时间同步器，综合价格比 较昂贵。 另一种是通过无线做时间同步，采用无线同步一般可 以达到 0.25ns，精度稍逊于有线时间同步，但其系 统相对来说更为简单，定位基站只需要供电，数据回 传可以采用 LoRa、Zigbee、NB-IoT、Cat.1 等方式， 有效降低了成本。 基站时间同步之后，标签发送一个广播报文，基站收 到之后，标记接收到此报文的时间戳，将内容发送到 整体方案的产品架构在发生改变，尤其是基站类产品，目前电池供电的基站（UWB-Beacon）开 始崭露头角，未来可能会逐渐成为主流，这给整个产业的出货量预估模型也带来了较大的改变。 因此，对于未来的出货量预估，我们以标签为基准数据，因为标签要定位是人与可移动的设备与物品，这个量跟行业 的整体增长是线性相关的。 而对于基站数量的评估，因为有线供电的基站与电池供电的基站在方案里面的数量差别很大，我们根据情况进行单独 产品的成熟与价格降低，会逐渐替代掉市场上蓝牙 Beacon 市场，而它的量也将大于有线供电的 UWB 基站。 2、有线供电的 UWB 基站在本白皮书预计每年保持一定量的小幅度增长，虽然说有线供电与电池供电两类基站的适用场景有一定的差异，但是，随着 UWB-Beacon 产品的崛起，多少会压缩一些原本属于有线供电的市场，具体影响程度，还需要未来几年持续观察。 3、基于对未来经济预期的看好，以及行业需求的逐渐释放，我们预计在

在数字经济与实体经济深度融合的时代背景下，无源物联网作为物联网演进 的关键创新方向，通过将无源通信机制与局域以及蜂窝网络架构深度融合，构建 起覆盖广域环境的灵活通信网络与泛在感知体系，有效破解了传统物联网终端依 赖电池供电所带来的维护频繁、成本高昂等痛点问题，成为构筑万物智联生态的 关键使能技术。 无源物联网能够以极低的成本和极高的效率连接各类生产要素，将海量的实 物资产转变为可管理、可分析的数据资产，从而实现对标识对象的全要素、全流 界的关键技术，正以前所未有的深度和广度渗透到各个领域。随着产业数字化的 深入推进，各行各业对于生产要素的全生命周期进行智能化、自动化、可视化管 理的需求日益迫切。然而，数以万亿计的"哑终端"由于供电、成本和维护等问题， 长期游离于数字世界之外，成为制约全要素生产率提升的瓶颈。 传统 RFID 技术虽然在零售、物流等领域得到了广泛应用，但其"单点读取" 的工作模式存在识别距离近、穿透能力弱、组网能力差等局限，难以满足工业互 盲区， 无法实现全仓烟叶货箱的实时全覆盖感知；若采用有线方式进行密集监测部署， 需在仓库内铺设大量线路，干扰叉车转运、烟叶堆垛调整等正常仓储作业流程； 且烟叶属于易燃物资，有源监测设备依赖电池供电，存在安全风险。 （2）叉车跨区域动态管控效能偏低：叉车是厂内烟叶流转关键载具，叉车 承担烟叶、物料在醇化仓库、制丝车间、卷接包车间等不同区域的转运任务，日 均流转频次高，需精准记录叉车进出仓库及跨工序区域的动态，支撑生产调度与

绿色数据中心等级评价、ISO14064、零碳证书 辅导→测试→取证 2.7.3.2 关键服务活动 阶段 活动 工具/方法 输出 评估 能耗基线扫描 SNMP/IPMI+红外 《能耗基线报告》 设计 制冷/供电优化方案 CFD+TCO 模型 《节能实施方案》 实施 冷热通道封闭、AI 调频 开源脚本+PVC 帘 PUE 降低 0.1–0.3 监测 实时 PUE 大屏 DCIM+碳感知 API 告警阈值供电；规划电力扩容方案，满足算力中心 不断增长的算力需求。​ （2）制冷系统运维工程师：监控和维护算力中心的 制冷设备，如精密空调、冷却塔、冷冻水系统等。确保制冷系统高效运行，维 持算力中心内稳定 维护计划并推送备件更换建议，显著降低突发停机概率。 （3）. 冗余供电技术 采用"双路市电+UPS 冗余配置+柴油发电机"的三级供电架构，构建高可靠性电力保 障体系。当主供电线路出现异常时，UPS 系统可在毫秒级内完成切换，确保算力设备 持续运行；若市电长时间中断，柴油发电机将自动启动并接管供电。各环节通过智能 切换装置实现无缝衔接，有效保障数据中心供电连续性。 （4）. 新能源储能技术 直接部署清洁

来源：人民网，头豹研究院 千 亿 级 多 模 态 电 力 行 业 大 模 型 引 领 电 力 行 业 进 入 智 能 化 发 展 时 代 运维模式迭代：从“被动响应”到“智能透视诊断” • 山东聊城供电公司创新部署本地化大模型ChatSGM，针对换流变压器复杂故障诊断需求， 构建多模态数据解析引擎，将传统专家团队需7天完成的综合诊断压缩至毫秒级响应，实现 设备健康状态的实时智能评估。 • 福 应答范式转型：从“人工处理”到“智能交互” • 甘肃电力部署“智电通”、“智电千问”、“供电方案智能体”三大智能应用，其中“智电通”通过BI 构建政策知识图谱与NLP引擎，实现用电咨询秒级响应。“供电方案智能体”依托BI实时调用 电网运行数据、设备参数库及成本模型，将方案编制周期压缩50%，年支撑30万套方案生成。 • 江苏电力基于大模型与BI空间分析技术，将供电方案设计从"现场多人勘察"重构为"图上智 能作业"。通过 能作业"。通过叠加电网GIS数据与客户需求热力地图，系统自动生成最优供电路径方案， 单套方案节省10人·天工作量，全流程最短压缩至1日完成。 诊断范式升级：从“人工目检”到“智能透视” • 江苏泰州供电公司基于光明大模型优化输电异物隐患识别算法，通过BI构建标准化数据治 理体系完成图像特征提取，使识别准确率提升至88%。通过BI将业务规则转化为算法阈值调 优依据，实现14万套可视化监拍数据的年度高效处理，达到无效告警减少40%。