AI 推理、智能体工作流和加速计算正在将数据中心转变为下一代 AI 工厂。随着 AI 工作负载从单台服务器扩展到机架级系统，再到完整的数据中心部署，供电已成为系统性能、效率、密度和总拥有成本的关键支撑因素。

NVIDIA MGX™ 是面向 AI 工厂的开放式模块化参考架构，可帮助系统构建商更快地开发面向未来的加速计算系统，同时降低工程成本并加快上市时间。作为 NVIDIA MGX 生态系统的成员，英诺赛科认为 MGX 是模块化、可扩展 AI 工厂基础设施的重要行业平台，并正在推进全 GaN 电源转换技术，以支持下一代高密度 AI 系统。

供电成为 AI 基础设施的关键挑战

随着机架功率提升，挑战已不再只是将电力送入机架。更困难的任务，是以高 效率和紧凑方式，将电力从高压配电转换到 GPU 核心供电。

NVIDIA 800 VDC 电源架构通过减少转换级数，并将直流电力更接近机架侧交付，为更高密度的 AI 基础设施提供了一条切实可行的路径。然而，从 800 VDC 转换到较低的 GPU 工作电压，需要高效率、高转换比、紧凑磁性元件、更低热应力，以及能够支持更高开关频率的功率器件。

为什么 AI 供电需要 GaN？

GaN 正在成为 AI 供电的一项重要使能技术，因为随着机架功率和 GPU 电流持续增加，它能够应对多个日益关键的约束。其低导通电阻、低栅极电荷、低寄生电容和零反向恢复特性，可实现更高开关频率、更低功率损耗和更紧凑的功率级设计。

这些器件层面的优势会转化为系统层面的价值：更小的磁性元件和无源器件、更优的热性能、更高的功率密度，以及更低的整体系统成本和 TCO。英诺赛科的硅基 GaN 技术将这些优势与可扩展制造能力和广泛的产品组合相结合。面向 AI 基础设施，英诺赛科正在构建一条全 GaN 技术路径，支持从 800 VDC一路转换至 GPU 核心电压。

第 1 级：高效率前端转换

随着 AI 机架功率持续提升，前端转换级成为电源架构中要求最高的环节之一。它必须同时处理高输入电压、高转换比、高功率传输、有限热预算，以及日益受限的板级空间。

英诺赛科最新的全 GaN LLC 解决方案展示了 GaN 在这一高要求前端级中的优势。在 12 kW、800 V 至 48 V 等级设计中，英诺赛科在原边采用 650 V GaN 8x8 双面散热（DSC）器件，在副边采用 5x6 DSC 100 V GaN 器件，从而实现高频运行、低开关损耗和更低导通损耗。新发布的 150 V GaN 进一步简化了副边，并将所需同步整流器件数量减少 50%。

英诺赛科最 新数据显示，其峰值效率约为 99%，满载效率为 98.2%。英诺赛科全 GaN 解决方案在 1 MHz 运行下实现了这一高效率。随着 AI 系统向更高机架密度和更紧凑电源机柜推进，高开关频率运行带来的占板面积降低正变得越来越有价值。    

 

覆盖更多 800 VDC 架构

除 800 V 至 48 V 前端级之外，英诺赛科正在扩展其全 GaN 解决方案平台，以覆盖下一代 AI 电源架构所需的全范围中间总线电压选项，包括 800 V 至 48 V、800 V 至 12 V 和 800 V 至 6 V 转换。这一更广泛的覆盖范围，使系统设计人员能够根据机架设计、板级空间、热预算和负载点要求，更灵活地选择最合适的电源架构。对于 800 V 至 12 V 转换，英诺赛科提供 40 V GaN 器件，采用 5×6 mm 和紧凑型 3.3×3.3 mm 双面散热（DSC）封装，可在减小占板面积并改善热性能的同时，实现高效率同步整流。对于 800 V 至 6 V 转换，英诺赛科提供 15 V GaN 器件作为同步整流解决方案，支持更低中间总线架构，在保持高频、高密度 GaN 供电优势的同时，可简化至 GPU 核心电压的最终转换。

第 1.5 级：可扩展、高功率密度的 48 V 至 12 V 转换

48 V 至 12 V 中间总线级是 AI 服务器供电中的另一项重要构建模块。随着AI硬件加速平台要求在更小空间内提供更高功率，这一级必须实现高效率、高功率密度和切实可行的热性能。

英诺赛科100 V GaN 解决方案优化了 48 V 至 12 V 多相降压转换。在 AI 工厂规模下，即使是小幅效率提升，也能转化为冷却需求和运营成本的显著降低。中间总线架构仍是许多兼容 MGX 的 AI 服务器设计中的重要构建模块，使这一转换级成为 GaN 赋能优化的关键目标。

第 2 级：双通道 DrGaN 支持超低高度垂直供电（VPD）

在最终转换级，电流需求很高且瞬态响应至关重要，因此垂直供电正成为越来越具吸引力的架构。随着 GPU 电流需求持续增加，传统横向供电由于分配损耗、瞬态响应限制和板级布线复杂性，正变得越来越具有挑战。

垂直供电为缩短电流路径、降低寄生损耗和提高电流密度提供了一条有前景的路径。英诺赛科已验证 15 V GaN HEMT 在 3 MHz 至 5 MHz 之间运行的可行性，可减小所需磁性元件和电容的尺寸。

英诺赛科目前正在开发 DrGaN 解决方案。对高开关频率的支持可显著提升响应快速 GPU 动态瞬态的带宽，同时减少对大量传统输出电容的需求。

随着未来 MGX AI 系统持续提升加速器电流密度，面向 VPD 的功率级可成为 GPU 近核心供电的重要构建模块。

英诺赛科GaN 产品组合与全 GaN 演示平台

为支持客户更快采用GaN解决方案，英诺赛科提供全 面的评估板和参考设计组合，帮助系统设计人员在整个 AI 电源树中验证 GaN 性能。代表性平台包括 12 kW、800 V 至 48 V PDB 演示板、48 V 至 12 V 四相 GaN 评估板，以及面向未来垂直供电架构的即将推出的 6 V DrGaN 评估板。

赋能下一代 AI 工厂

NVIDIA MGX 生态系统正在帮助加速模块化、可扩展、面向未来的 AI 基础设施部署。随着 AI 工厂迈向更高机架功率、更高计算密度和更高 效率的电源架构，功率半导体也必须同步演进。