从12V到800V,AI服务器电源架构升级,测试设备准备好了吗?
科瑞杰-在人工智能算力需求呈指数级增长的推动下,数据中心及AI服务器正经历着架构层面的深刻变革。作为算力核心的GPU,其功耗已从数百瓦迈入数千瓦级别,单芯片峰值电流向千安迈进。这一趋势不仅改变了服务器的热设计与功率分配策略,也重新定义了紧邻GPU的电压调节模块(VRM)的性能边界。
GPU电源架构与对应测试重点
1)传统:12V母线→VRM
问题:12V大电流(700A+)损耗大,瞬态差
2)主流:48V/54V->PDB→12V→VRM(ORV3、DGX)
测试重点:48V稳压、PDB均流、12V大电流、VRM高速瞬态
3)下一代:800V HVDC→12V→VPD(MGX、新智算中心)
测试重点:800V耐压、绝缘、LLC效率、VPD垂直供电瞬态
传统低压母线方案受大电流损耗、布线温升等问题制约,已难以适配高功率算力场景。目前行业主流普及48V/54V中压母线架构,依托多级转换实现能效与负载能力的平衡,广泛应用于各类高密度Al服务器与集群设备。面向未来超大规模智算中心,800V高压直流架构逐步成为技术发展方向,通过精简电能转换链路、降低传输损耗,支撑单机柜兆瓦级功率输出。无论架构如何演进,GPU端DCDC转换器始终承担着电压精准变换、大电流稳定输出的核心职能,是保障算力硬件平稳运行的基石。
面向高功率GPU应用场景,直流DCDC转换器、DCDC模块形成了低输出电压、超大输出电流、超高转换效率的主流技术规格。器件需适配多等级母线输入,将电压精准降至芯片工作区间,同时承载千安级输出电流,全工况转换效率保持高位。
结合GPU极端负载特征,行业对DCDC转换器建立了完善且严苛的测试标准:重点考核高速动态响应能力,模拟瞬时负载突变工况下的电压波动与恢复速度;验证全负载区间的稳压精度、负载调整率与输出纹波;同时完成转换效率、保护功能、高低温耐久等全项可靠性测试,全方位把控产品综合性能。
针对上述测试需求,ITECH提供的由IT-M3900D系列与IT8100E大电流机型组成的测试方案,旨在覆盖低压输入源模拟与GPU动态负载模拟两个关键环节。

ITECH AI服务器DC-DC直流转换器测试原理图
ITECH方案优势及产品特性
IT-M3900D系列大功率可编程直流电源
紧凑型设计,1U@6kW,2U@12kW,提高空间利用率
电压范围:10~1500V,电流范围:8A~1020A
CC/CV优先权设置功能,适应不同待测物特性
内置函数发生器,支持任意波形发生,仿真供电端异常工况
艾德克斯IT-M3900D具备高功率密度与宽范围输出特性,可在紧凑空间内模拟48V、12V母线环境。其CC/CV优先权功能允许用户根据不同DCDC模块的启动特性切换环路响应模式,避免电压过冲对测试系统造成影响,提升了测试过程的安全性与适配范围。
IT8100E系列超低压大电流直流电子负载
采用低感架构设计,优化高速动态负载响应性能
60V额定电压专为AI服务器应用设计,0.24V即可实现2400A低压大电流拉载
高动态斜率:75A/us,仿真高速运行工况
三档电流量程,覆盖空载-半载-满载的典型测试点

艾德克斯IT8100E系列高速电子负载则为AI服务器DCDC动态测试提供了核心支持。该系列具备极小的操作电压,及超高电流爬升速率,能够真实还原GPU在运算与休眠状态之间切换时产生的电流冲击。配合三段电流量程设计,可在mA级待机电流与千安级满载状态之间实现高精度量测,覆盖DCDC模块全工况验证需求。
ITECH测试方案回应了当前AI服务器供电架构演进中的两个核心诉求:一是面向新供电构架的输入适应性验证,二是对超高动态负载特性的模拟能力。除DCDC直流转换器外,ITECH还具有PSU、BBU、SST等AI服务器全套测试解决方案。通过交流与直流、源端与载端的协同配合,ITECH为验证下一代AI算力电源的瞬态响应、效率与稳定性提供了具备行业针对性的测试路径。
科瑞杰作为横河、艾德克斯授权代理商,深耕新能源汽车、低空经济、机器人、航空航天、军工等行业领域,专业提供可靠性测试、OBC测试、功能性测试、自动化测试系统集成与整体解决方案。