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英伟达Rubin平台引领变革:SiC功率器件赋能吉瓦级AI工厂能源升级

   时间:2026-01-09 08:44:34 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

随着人工智能(AI)技术向万亿参数模型迈进,数据中心正从传统计算集群向“AI工厂”加速转型。英伟达最新发布的Rubin平台作为这一变革的核心载体,不仅将单机架算力密度推向新高度,更以“极致协同设计”理念重构了电力电子架构。面对单机架功率从120kW向600kW甚至1MW的跃迁,传统48V供电系统遭遇物理极限挑战,而碳化硅(SiC)功率器件的规模化应用,正成为破解这一能源困局的关键钥匙。

Rubin平台通过六芯片协同架构实现算力爆发式增长。其核心的Rubin GPU集成288GB HBM4内存,配合支持FP4精度的Transformer引擎,推理性能达50 PFLOPS;Vera CPU采用88核空间多线程设计,通过C2C链路与GPU无缝协作;NVLink 6 Switch提供3.6TB/s的GPU间通信带宽,使72颗GPU形成超级计算矩阵。这种架构在NVL72机架中实现36颗CPU与72颗GPU的液冷集成,却带来前所未有的供电挑战——传统48V系统需承载超11,000安培电流,铜母线重量突破200公斤,线路损耗与电磁干扰问题凸显。

行业突破性转向800V高压直流(HVDC)架构成为必然选择。该方案将供电电流降至750安培,减少45%铜材用量,并通过“电源侧车”设计消除传统AC/DC转换环节。据测算,800V架构可使端到端能效提升5%,在吉瓦级AI工厂中每年节省电费超千万美元。但电压升级对功率器件提出严苛要求:传统硅基IGBT在800V环境下开关损耗激增,而SiC器件凭借3倍于硅的热导率、10倍临界击穿场强等特性,成为高压高频场景的理想选择。

在Rubin电源系统中,SiC器件贯穿AC/DC转换、DC/DC降压及安全保护全链条。以图腾柱PFC电路为例,基本半导体650V/1200V SiC MOSFET系列通过极低反向恢复电荷(Qrr),使连续导通模式效率突破99%。在LLC谐振变换器中,SiC支持数百kHz开关频率,将变压器体积缩小60%。更关键的是固态断路器(SSCB)领域,基于共源极双向开关拓扑的SiC模块,实现1.8mΩ超低导通电阻与微秒级切断速度,彻底解决直流电弧难题,为价值数百万美元的Rubin机架提供“零损伤”保护。

国产SiC产业链正加速崛起。以倾佳电子代理的基本半导体为例,其Pcore™2系列1200V工业模块采用氮化硅AMB陶瓷基板,可承受175℃结温与百万次热循环,适用于兆瓦级整流系统;B3M系列分立器件通过TO-247-4封装与开尔文源极设计,将开关损耗降低40%;配套的BTD5350隔离驱动芯片集成米勒钳位功能,有效抑制高压环境下的误导通风险。这些产品已形成从晶圆制造到封装测试的完整布局,在性能上对标国际大厂,为数据中心供应链安全提供重要保障。

当AI算力进入“吉瓦时代”,电力电子系统的革新已超越技术范畴,成为关乎产业命脉的战略博弈。Rubin平台揭示的不仅是GPU的进化路径,更是整个能源传输体系的范式转移。在这场变革中,SiC功率器件正以纳米级的开关动作,支撑起人类迈向通用人工智能(AGI)的宏大征程。

 
 
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