从电网到芯片栅极：助力第三次能源革命的演进

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一场能源领域的范式变革正悄然发生。18至19世纪，英国以煤炭驱动工业革命，开启了第一次能源革命，推动生产向机器制造转型；20世纪美国石油产业崛起，催生汽车与电力领域的飞跃，第二次能源革命由此展开。

如今，人工智能（AI）的迅猛发展正引领第三次能源革命，其核心是满足海量数据处理所需的能源生产、转换与分配需求。如何产生数据中心运行的必要电力，以及如何高效地将电力从电网输送至处理器栅极，已成为当下极具挑战性的课题。

配电架构的迭代升级

随着AI数据中心对算力需求的持续扩张，数据中心架构正经历深刻变革。传统模式中，服务器堆叠于机架，电源单元（PSU）置于底部，交流电（AC）分配至各机架后，经PSU转换为48V，再降至12V，最终由服务器内的负载点转换器输出处理器核心电压。

生成式AI的出现及服务器数量的增加，使机架电力需求大幅攀升——例如，向大型语言模型（LLM）提问的电力消耗，是搜索引擎的10倍之多，传统供电架构已逼近极限。

数据中心中的侧机架装置

为此，数据中心运营商开始探索将交直流转换环节移出服务器机架的方案，以腾出空间容纳更多电源与服务器。一种思路是将PSU转移至IT机架旁的独立侧机架，长远目标则是建立专用电源室，实现高压直流在服务器大厅的集中配电。

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电力与数据中心话题

太阳能：数据中心的绿色动力

面对数据中心不断增长的电力需求，可再生能源成为重要解决方案。在全球多地，太阳能的可及性与经济性日益提升，而数据中心客户对100%可再生能源的使用承诺，也要求数据中心同步践行这一目标。太阳能不仅助力客户实现可持续发展，还能快速部署新增发电设施。

半导体是太阳能转换的核心，其高效的能源转换与精准传感技术，是太阳能成为电网可靠能源的关键支撑。

储能系统：提升太阳能利用效率

数据中心需24小时不间断运行，而太阳能仅在白天产生。如何在无光照时段保障供电？电池储能系统（ESS）成为核心解决方案，通过存储白天多余电能，确保电力持续供应。

电池储能系统内的电池管理系统可实时监测电池单元，通过电压测量评估荷电状态与健康状态，保障电力稳定输出。

在AI时代，数据已成为核心资产，其背后离不开稳定的能源支撑。煤炭推动了工厂运转，石油加速了汽车发展，而可再生能源将为未来数据中心的电力需求提供可持续的解决方案。

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