電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道 隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，AI 服務(wù)器已成為數(shù)據(jù)中心的核心引擎。然而，算力需求的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)也帶來了前所未有的電源挑戰(zhàn)。在 AI 服務(wù)器的運(yùn)行中，備用電源系統(tǒng)不僅需要保障不間斷運(yùn)行，更需在高效率、高可靠性和智能管理方面實(shí)現(xiàn)突破，成為支撐 AI 算力爆發(fā)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。

AI 服務(wù)器對(duì)電源的迫切需求

AI 服務(wù)器的算力需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)電源方案已難以滿足其高效、綠色、智能的多重需求。在 AI 模型訓(xùn)練和推理過程中，電源效率每提升 1%，都意味著巨大的能耗節(jié)省和碳排放減少。同時(shí)，AI 服務(wù)器的高算力密度導(dǎo)致散熱需求激增，對(duì)電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高要求。

當(dāng)前 AI 服務(wù)器面臨的主要電源挑戰(zhàn)包括：
·電源效率要求不斷提升，80 Plus 鈦金能效標(biāo)準(zhǔn)已成為行業(yè)基準(zhǔn)；
·系統(tǒng)對(duì)電源的可靠性要求極高，需確保 7×24 小時(shí)不間斷運(yùn)行；
·智能化管理需求增加，需要具備實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)能力；
·空間受限的服務(wù)器機(jī)柜，要求電源方案實(shí)現(xiàn)小型化、高集成度。

不過，上述需求更多聚焦于主電源系統(tǒng)，那么備用電源又需滿足怎樣的標(biāo)準(zhǔn)呢？目前，AI 服務(wù)器對(duì)備用電源的需求已全面升級(jí)，核心訴求從 “基礎(chǔ)不斷電” 進(jìn)階為 “毫秒級(jí)零中斷”，具體體現(xiàn)在以下三方面：?

功率密度陡增
單臺(tái) 8-GPU 服務(wù)器功耗已突破 10kW，機(jī)柜級(jí)設(shè)備（如 NVIDIA GB200 NVL72）功耗更逼近 200kW。傳統(tǒng) UPS 受限于電池倍率特性，放電電流往往難以支撐 “千瓦級(jí)芯片” 瞬間滿負(fù)荷運(yùn)行，極易出現(xiàn)供電瓶頸。?

電壓窗口收窄
先進(jìn) GPU 對(duì) 12V/48V 母線電壓跌落的容忍度低于 ±3%；若掉電瞬間電壓下沉超過 5%，可能直接觸發(fā)芯片保護(hù)性降頻，導(dǎo)致訓(xùn)練任務(wù) “雪崩式” 失敗，造成海量數(shù)據(jù)與算力資源浪費(fèi)。

業(yè)務(wù)連續(xù)性零容忍
金融風(fēng)控、自動(dòng)駕駛模型訓(xùn)練、醫(yī)療影像分析等核心場(chǎng)景，對(duì)供電連續(xù)性要求達(dá)到 7×24 小時(shí)零中斷；一次意外宕機(jī)帶來的違約金、數(shù)據(jù)重算成本、模型重訓(xùn)損耗，往往是電源硬件本身價(jià)值的數(shù)倍。

技術(shù)路線：UPS、BBU、超級(jí)電容 “三足鼎立”

在 AI 服務(wù)器備用電源領(lǐng)域，UPS（不間斷電源）、BBU（電池備份單元）與超級(jí)電容正形成 “三足鼎立” 的技術(shù)格局。三者各有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，共同推動(dòng)數(shù)據(jù)中心供電技術(shù)的創(chuàng)新與演進(jìn)。

UPS：成熟穩(wěn)定的主流選擇
UPS 作為數(shù)據(jù)中心供電保障的傳統(tǒng)技術(shù)，已歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展，形成了多元工作模式，包括單機(jī)供電、模塊并聯(lián)供電、直接并聯(lián)冗余（N+1）方案及雙母線系統(tǒng)等。其中，380V 三相電 UPS 電源作為工業(yè)級(jí)電力保障方案，通過雙轉(zhuǎn)換在線式技術(shù)路線，可提供電壓穩(wěn)定、不間斷供電、電力凈化及智能管理功能，整機(jī)效率達(dá) 96% 以上，單機(jī)容量最高可達(dá) 800kVA。

UPS 的核心優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟度高、可靠性強(qiáng)、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，仍是當(dāng)前中大型數(shù)據(jù)中心的主流備用電源選擇。但隨著 AI 算力需求激增，UPS 在效率提升與空間利用上逐漸顯現(xiàn)局限性：傳統(tǒng) “機(jī)房級(jí)” UPS 體積龐大，難以適配高密度機(jī)柜；且如何實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)，成為其適配 AI 場(chǎng)景的核心挑戰(zhàn)。未來，UPS 的發(fā)展方向?qū)?“機(jī)房級(jí)” 向 “機(jī)柜級(jí)” 轉(zhuǎn)型，方案尺寸將顯著縮小，同時(shí)需突破快速響應(yīng)技術(shù)瓶頸。

BBU：專為 AI 場(chǎng)景設(shè)計(jì)的新興力量
BBU（電池備份單元）作為 AI 數(shù)據(jù)中心的新型電源解決方案，近年來迎來快速發(fā)展。英飛凌最新發(fā)布的 BBU 技術(shù)路線圖顯示，其產(chǎn)品已從 4kW、5.5kW 級(jí)別，升級(jí)至全球首款 12kW 級(jí)系統(tǒng)，展現(xiàn)出 BBU 在 AI 服務(wù)器供電領(lǐng)域的突破性進(jìn)展。

BBU 系統(tǒng)可在 AI 服務(wù)器機(jī)架內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定且可擴(kuò)展的電量轉(zhuǎn)換，不僅能保障供電不間斷，還能保護(hù)敏感 AI 硬件免受電壓尖峰、浪涌及其他電源異常的影響。其中，英飛凌 5.5kW BBU 創(chuàng)新性融合硅（Si）與氮化鎵（GaN）技術(shù)，大幅提升功率密度與轉(zhuǎn)換效率；12kW BBU 系統(tǒng)則集成多張 4kW 電源轉(zhuǎn)換卡，功率密度較行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高出四倍，且具備 “單卡故障不影響系統(tǒng)運(yùn)行” 的冗余能力，進(jìn)一步強(qiáng)化可靠性。

綜合來看，BBU 專為高密度 AI 算力場(chǎng)景設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)解決了傳統(tǒng) UPS 在效率與空間上的限制，已成為 AI 數(shù)據(jù)中心備用電源的重要新興力量。

超級(jí)電容：毫秒級(jí)響應(yīng)的補(bǔ)充方案
超級(jí)電容同樣是近年來崛起的新興技術(shù)路線，憑借獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在特定 AI 服務(wù)器場(chǎng)景中嶄露頭角。作為具備 “核彈級(jí)” 響應(yīng)速度的創(chuàng)新技術(shù)，超級(jí)電容擁有充電速度快（30 秒即可滿足短時(shí)續(xù)航需求）、循環(huán)壽命長(zhǎng)（超十萬次充放電）、綠色環(huán)保（無化學(xué)污染）的特點(diǎn)，尤其適合對(duì)響應(yīng)速度要求極高的場(chǎng)景。

在 AI 服務(wù)器領(lǐng)域，超級(jí)電容暫無法單獨(dú)承擔(dān)主備用電源職責(zé)，但可作為 UPS 或 BBU 的補(bǔ)充，提供毫秒級(jí)快速響應(yīng)能力 —— 當(dāng)主備用電源切換瞬間，超級(jí)電容可快速補(bǔ)能，避免電壓波動(dòng)。因此，超級(jí)電容在 AI 服務(wù)器中的應(yīng)用潛力巨大，特別是在需要快速啟動(dòng)、頻繁充放電的 AI 推理場(chǎng)景中，可與 BBU、UPS 形成互補(bǔ)，進(jìn)一步提升整體供電系統(tǒng)的靈活性與可靠性。

結(jié)語

AI 服務(wù)器的備用電源，已不再是 “停電后堅(jiān)持幾分鐘” 的簡(jiǎn)單后備設(shè)備，而是貫穿 “芯片 — 母線 — 機(jī)柜 — 機(jī)房” 全鏈路的立體化供電戰(zhàn)略核心。從毫秒級(jí)響應(yīng)的超級(jí)電容，到智能運(yùn)維的 BBU，再到 48V 分布式供電架構(gòu)，每一次技術(shù)迭代都在將 “斷電風(fēng)險(xiǎn)” 推向更遠(yuǎn)的邊緣。

未來，隨著大模型參數(shù)持續(xù)膨脹、算力集群密度不斷提升，備用電源將繼續(xù)扮演 AI 世界 “最后一道防線” 的關(guān)鍵角色 —— 以高效、可靠、智能的技術(shù)能力，確保算力永不眠，支撐創(chuàng)新不停歇。