全球算力共振驱动AIDC基建大时代,供配电技术迎变革

  • 来源:国盛证券
  • 发布时间:2026/05/25
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计算机行业专题研究:全球算力共振,AIDC大时代.pdf

本报告深入分析了全球AI资本开支持续加码背景下,AIDC(人工智能数据中心)基建大时代的到来。报告指出,全球AI市场规模高速扩张,谷歌、微软、Meta、亚马逊及阿里、腾讯等科技巨头纷纷上调2026年资本支出预期,主要投入方向为数据中心业务,标志着AIDC建设进入加速期。报告详细对比了AIDC与通用IDC的差异,指出AIDC对算力、电力及散热提出更高要求。随着AI服务器功率提升,数据中心IT电力需求爆发,供配电系统成为核心环节。在柜内电源方面,PSU功率等级持续升级,向8kW、12kW乃至30+kW演进,器件技术向SiC/GaN升级;BBU与CBU构建多层级备电体系,应对AI负载瞬态波动。在柜外...

全球AI资本开支持续加码,AIDC基建大时代开启

全球人工智能市场正处于高速扩张期,应用、大模型训练与推理等新业务崛起,带动AI市场规模爆发式增长。据预测,2025年至2034年全球AI市场复合年增长率将保持在19%以上,其中亚太地区预计成为增长最快的市场。在此背景下,全球科技巨头纷纷上调资本开支指引,标志着AIDC(人工智能数据中心)基建大时代的全面到来。

海外方面,谷歌、微软、Meta及亚马逊等CSP(云服务提供商)大厂在2026年第一季度的财报中均显示出强劲的营收与利润增长,云计算业务成为核心驱动力。更为关键的是,这些巨头纷纷上调了2026年的资本支出预期,范围从1250亿美元至2000亿美元不等,主要投入方向明确指向数据中心业务。国内方面,阿里、腾讯等头部企业也预计调增2026年AI资本开支,阿里更是给出了未来五年AI基础设施投入超3800亿元的强劲指引,腾讯则加速国产芯片部署以缓解对海外高端GPU的依赖,国内AIDC基建需求有望迎来加速释放。

AIDC与通用IDC差异显著,供配电系统面临升级挑战

AIDC是以AI计算任务为核心的新型算力基础设施,与通用型IDC在芯片类型、应用场景及机柜规格上存在显著差异。随着AI服务器功率需求的提升,数据中心IT电力需求呈现爆发式增长,预计2026年关键IT电源总需求将翻倍,其中90%的增长来自人工智能相关需求。这一趋势对数据中心的供配电系统提出了更高要求,核心硬件环节包括IT设备、电源设备、冷却设备及配电系统。

在成本构成方面,供配电系统在数据中心硬件总成本中占据主导地位,占比接近或超过50%。随着功率密度的提升,柜内电源模块(PSU)正从传统的3kW、5.5kW级别向8kW、12kW乃至30+kW级别演进。为适应高功率密度,功率器件技术路线由传统硅基MOSFET向碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)演进,输入形式由单相交流变为三相交流,输出电压也从12V升至48V或更高电压等级,以降低电流并改善热设计。

供电架构技术迭代:从BBU/CBU到800V HVDC及SST

在柜内电源层面,为应对AI GPU负载毫秒级的脉冲式波动,BBU(电池备份单元)与CBU(超级电容备份单元)成为构建多层级备电体系的关键支撑。BBU主要应对电源中断场景,提供分钟级持续供电;CBU则利用超级电容高功率密度、快充放电的特性,负责吸收或补偿瞬态功率波动,稳定系统母线电压。

在柜外电源层面,英伟达宣布推动数据中心电力基础设施向800V高压直流(HVDC)过渡,旨在支持1MW及以上功率密度的IT机架。相比传统UPS系统,HVDC通过减少AC-DC转换步骤,可将效率提升至95%以上,并大幅节省铜用量和占地面积。此外,巴拿马电源方案通过柔性集成10kV配电、移相变压器及模块化整流器,实现了10kV直转240V/336V,具有高效率、高可靠性及占地面积减少50%等优势。

展望未来,SST(固态变压器)被视为AIDC的下一代供电选择。SST摒弃传统铁心与线圈结构,以半导体功率器件为核心,通过高频变换技术实现10kV中压交流直转低压直流,跳过变压器、UPS、整流器等多级环节。其具备体积小、重量轻、功率密度高及无级调压等显著优势,虽当前成本较高,但随着技术成熟,有望成为主流方案。

东数西算统筹发展与绿色算力趋势

国内“东数西算”工程统筹发展,京津冀、长三角、粤港澳、成渝等8地启动建设国家算力枢纽节点。截至2025年,中国算力规模已超过300EFLOPS,各枢纽集群均制定了明确的智算规模目标,并强调国产算力芯片的使用占比。同时,绿色算力成为重要发展方向,工信部等多部门发文支持数据中心增绿减碳,阿里、腾讯、字节跳动等头部企业均承诺在2030年前实现100%清洁能源或可再生能源使用,绿电直连政策也为数据中心降低用能成本提供了新路径。

编辑:流星雨
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