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。
图 1. 从 800 VDC 到 GPU 核心电压的转换级，以及英诺赛科全 GaN 解决方案
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 12kW、800V 至 48V 等级设计中，英诺赛科在原边采用 650V GaN 8x8 双面散热（DSC）器件，在副边采用 5x6 DSC 100V 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 150V 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 1MHz 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。
图 2. 英诺赛科 800 V 至 48 V 演示
覆盖更多 800 VDC 架构
除 800V 至 48V 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 800V 至 48V、800V 至 12V 和 800V 至 6V 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 800V 至 12V 转换，英诺赛科提供 40V 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 800V 至 6V 转换，英诺赛科提供 15V 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 48V 至 12V 转换
48V 至 12V 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100V GaN 解决方案优化了 48V 至 12V 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。
图 3. 英诺赛科 100 V GaN 带来的功率密度提升
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 15V GaN HEMT 在 3MHz 至 5MHz 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 12kW、800V 至 48V PDB 演示板、48V 至 12V 四相 GaN 评估板，以及面向未来垂直供电架构的即将推出的 6V DrGaN 评估板。
* 开发中
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。
英诺赛科全 GaN 技术旨在支持这一转型。从 800 VDC 到 48V 等级中间总线，从 48V 到 12V/6V，再从 12V/6V 到 GPU 核心电压，英诺赛科 GaN 解决方案可在整个 AI 供电路径中实现更高开关频率、更低损耗、更小无源器件和更高功率密度。随着 AI 基础设施的功率约束日益加剧，英诺赛科致力于与 NVIDIA MGX 生态系统合作，共同推进更高效率、更高密度且更具可扩展性的 AI 电源基础设施。
