NVIDIA phát triển kiến trúc điện áp một chiều 800 V cho các nhà máy AI thế hệ tiếp theo

Tháng 8 năm 2026 | Tin tức ngành

Sự mở rộng nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo đang thay đổi không chỉ cách trung tâm dữ liệu xử lý tính toán, mà còn cả cách chúng được cấp điện.

Khi các máy chủ AI ngày càng tiêu thụ nhiều điện năng hơn và nhu cầu điện trên mỗi kệ (rack) tiếp tục gia tăng, các kiến trúc phân phối điện truyền thống trong trung tâm dữ liệu đang đối mặt với những thách thức mới liên quan đến dòng điện, không gian, quản lý nhiệt và chuyển đổi điện.

Để đáp ứng những thách thức này, NVIDIA đang phát triển một kiến trúc cấp điện 800 VDC cho các nhà máy AI thế hệ tiếp theo. Công ty khẳng định phương pháp này được thiết kế nhằm cung cấp đường dẫn cấp điện linh hoạt hơn cho cơ sở hạ tầng tính toán AI ngày càng dày đặc, đồng thời giảm số giai đoạn chuyển đổi và tổn thất trong phân phối điện.

Tại sao AI đang thay đổi kiến trúc cấp điện của trung tâm dữ liệu
Các trung tâm dữ liệu truyền thống thường được thiết kế dựa trên tải CNTT tương đối dễ dự báo. Cơ sở hạ tầng AI hiện đại thì khác.

Các cụm GPU quy mô lớn có thể tạo ra nhu cầu điện năng cao hơn đáng kể và biến động hơn. Khi mật độ tính toán tăng lên, lượng điện năng cần cung cấp cho mỗi tủ rack cũng phải tăng lên, trong khi không gian sẵn có dành cho thiết bị chuyển đổi và phân phối điện vẫn bị giới hạn.

Sáng kiến kiến trúc 800 VDC mới nhất của NVIDIA giải quyết thách thức này bằng cách chuyển hệ thống phân phối điện sang một đường dây lưng một chiều (DC) có điện áp cao hơn.

Nguyên lý kỹ thuật cơ bản rất rõ ràng: ở cùng một mức công suất, việc tăng điện áp sẽ làm giảm dòng điện cần thiết để truyền tải công suất đó.

Dòng điện thấp hơn có thể giúp giảm tổn thất do điện trở và yêu cầu về dây dẫn, đồng thời mở ra cơ hội thu nhỏ kích thước vật lý của các thành phần phân phối điện.

Do đó, lộ trình kiến trúc hiện tại của NVIDIA tập trung không chỉ vào việc cung cấp nhiều điện năng hơn, mà còn vào việc phát triển một phương thức vận chuyển điện năng hiệu quả và mở rộng quy mô tốt hơn cho các cơ sở trí tuệ nhân tạo (AI) trong tương lai.

Từ Hệ thống Phân phối Điện xoay chiều (AC) Truyền thống Hướng tới 800 VDC
Các trung tâm dữ liệu hiện nay thường phụ thuộc vào nhiều giai đoạn chuyển đổi điện giữa nguồn cung cấp từ lưới điện và thiết bị tính toán.

Kiến trúc tương lai đang được phát triển xung quanh mức điện áp 800 VDC nhằm đơn giản hóa lộ trình cấp điện này bằng cách thực hiện chuyển đổi từ xoay chiều (AC) sang một chiều (DC) ở cấp độ cơ sở hạ tầng, đồng thời phân phối điện một chiều với điện áp cao hơn đến gần hơn các thiết bị tính toán mật độ cao.

NVIDIA mô tả một quá trình chuyển đổi theo từng giai đoạn thay vì thay thế ngay lập tức toàn bộ cơ sở hạ tầng hiện có. Lộ trình mới nhất của công ty bao gồm các phương pháp lai có thể hoạt động cùng các cơ sở hạ tầng dựa trên AC hiện hữu, cũng như các kiến trúc tương lai được thiết kế đặc biệt cho việc phân phối điện ở mức 800 VDC.

Tiếp cận này có thể giúp các nhà vận hành trung tâm dữ liệu tăng mật độ tính toán mà không làm tăng tương ứng diện tích chiếm chỗ vật lý của cơ sở hạ tầng phân phối điện.

Đối với các cơ sở hiện hữu, lộ trình chuyển đổi này đặc biệt quan trọng vì việc thay thế hoàn toàn cơ sở hạ tầng điện có thể đòi hỏi chi phí đầu tư vốn lớn và gây gián đoạn hoạt động.

Thiết kế dây dẫn đồng và thanh cái trở nên quan trọng hơn
Việc chuyển sang hệ thống phân phối một chiều (DC) có điện áp cao hơn cũng ảnh hưởng đến các dây dẫn điện.
Ở một mức công suất nhất định, điện áp cao hơn đồng nghĩa với dòng điện thấp hơn. Dòng điện thấp hơn có thể làm giảm tổn thất do điện trở và có thể cho phép sử dụng dây dẫn nhỏ hơn để truyền tải cùng mức công suất.

Các nghiên cứu kỹ thuật trước đây của NVIDIA về kiến trúc 800 VDC đã nêu bật những hạn chế khi phân phối công suất rất cao ở điện áp DC thấp hơn, bao gồm lượng đồng đáng kể cần thiết cho các hệ thống thanh cái chịu dòng điện cao.

Tuy nhiên, việc giảm dòng điện không loại bỏ nhu cầu về các dây dẫn được thiết kế cẩn thận.
Cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo công suất cao vẫn đòi hỏi các kết nối điện đáng tin cậy, có khả năng xử lý tải liên tục và tải đột biến đáng kể. Các thanh cái, hệ thống thanh cái, bộ nối và các thành phần dẫn điện khác phải được thiết kế dựa trên các yêu cầu thực tế về điện áp, dòng điện, nhiệt độ, cơ học và lắp đặt của hệ thống.

Đối với các nhà sản xuất, điều này mở ra cơ hội phát triển các giải pháp thanh cái chuyên biệt hơn cho từng ứng dụng cụ thể, thay vì chỉ đơn thuần mở rộng quy mô các thiết kế điện áp thấp truyền thống.

Một hệ sinh thái mới nổi xung quanh điện áp 800 VDC
Việc phát triển điện áp 800 VDC cũng đang trở thành một nỗ lực chung toàn ngành thay vì chỉ là sáng kiến của một công ty duy nhất.

NVIDIA cho biết hãng đã hợp tác cùng Google, Microsoft và các bên tham gia khác trong khuôn khổ Dự án Máy tính Mở (Open Compute Project) nhằm xây dựng các đặc tả và giao diện cho kiến trúc mới nổi. Theo NVIDIA, hơn 80 nhà sản xuất thiết bị và công ty cơ sở hạ tầng hiện đã bắt đầu phát triển sản phẩm phù hợp với các đặc tả liên quan.

Việc phát triển các giao diện chung rất quan trọng vì các trung tâm dữ liệu quy mô lớn yêu cầu các thành phần từ nhiều nhà cung cấp khác nhau hoạt động đồng bộ và đáng tin cậy.

Thiết bị chuyển đổi điện năng, thiết bị bảo vệ, hệ thống thanh cái, dây dẫn, đầu nối và hệ thống cấp điện ở cấp độ giá đỡ cuối cùng phải tạo thành một kiến trúc điện tích hợp.

Khi các tiêu chuẩn ngày càng hoàn thiện, khả năng cung ứng các thành phần tương thích có thể giúp đẩy nhanh việc áp dụng trên các dự án cơ sở hạ tầng AI trong tương lai.

800 VDC Có Thể Mang Ý Nghĩa Gì Đối Với Sản Xuất Thanh Cái?
Đối với các nhà sản xuất thanh cái, xu hướng tiến tới hệ thống phân phối điện một chiều (DC) có điện áp cao hơn đặt ra một số lĩnh vực đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về mặt kỹ thuật.

Thứ nhất, kích thước dây dẫn cần được đánh giá dựa trên các yêu cầu thực tế về dòng điện liên tục và dòng điện đỉnh, thay vì dựa vào các thiết kế điện áp thấp truyền thống.

Thứ hai, các hệ thống cách điện trở nên ngày càng quan trọng hơn khi điện áp vận hành tăng lên. Khoảng cách cách điện, khoảng cách bò, cường độ điện môi và vật liệu cách điện phải được đánh giá theo thiết kế hệ thống cụ thể cũng như các tiêu chuẩn áp dụng.

Quản lý nhiệt cũng vẫn rất quan trọng. Mặc dù điện áp cao hơn có thể làm giảm dòng điện ở một mức công suất nhất định, nhưng các thanh dẫn điện công suất cao vẫn có thể sinh nhiệt đáng kể tại các điểm nối và dưới tải liên tục.

Thiết kế cơ khí là một yếu tố khác cần xem xét. Các cụm thanh dẫn điện lớn dùng trong cơ sở hạ tầng điện trung tâm dữ liệu có thể yêu cầu uốn chính xác, các tính năng lắp đặt, cách điện, mạ và giao diện nối để tích hợp với thiết bị và hệ thống thanh dẫn điện.

Những yêu cầu này khiến việc hợp tác kỹ thuật sớm và đánh giá khả thi sản xuất (DFM) ngày càng có giá trị đối với các dự án điện công suất cao.

Nhìn về tương lai
Việc phát triển hệ thống 800 VDC đại diện cho một bước chuyển dịch rộng hơn trong cách ngành công nghiệp tiếp cận việc cung cấp điện cho cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo.

Khi việc tính toán bằng trí tuệ nhân tạo (AI) tiếp tục làm tăng mật độ công suất trên giá đỡ, kiến trúc điện sẽ ngày càng trở thành một phần quan trọng trong thiết kế trung tâm dữ liệu.

Sự chuyển đổi này sẽ không diễn ra trong một sớm một chiều. Các cơ sở hiện hữu, yêu cầu an toàn, tiêu chuẩn, khả năng cung cấp thiết bị và chi phí lắp đặt đều sẽ ảnh hưởng đến tốc độ áp dụng.

Tuy nhiên, xu hướng đang ngày càng rõ ràng: các nhà máy AI trong tương lai sẽ đòi hỏi các hệ thống phân phối điện được thiết kế để hỗ trợ mật độ công suất cao hơn đáng kể so với nhiều trung tâm dữ liệu truyền thống.

Điều này mở ra những cơ hội mới trên toàn chuỗi cung ứng điện, từ thiết bị chuyển đổi và bảo vệ điện đến thanh cái, đầu nối và các hệ thống phân phối dòng điện cao.

Góc nhìn kỹ thuật của Kinto
Tại Kinto, chúng tôi nhận thấy sự phát triển của các kiến trúc một chiều (DC) có điện áp cao hơn là một xu hướng quan trọng đối với tương lai của việc phân phối điện công suất cao.

Đối với các trung tâm dữ liệu AI và các ứng dụng công suất cao khác, thiết kế thanh cái phải xem xét nhiều yếu tố hơn chỉ riêng khả năng dẫn dòng. Hình học dây dẫn, cách điện, mạ, hiệu suất nhiệt,
giao diện kết nối và khả năng sản xuất đều cần được đánh giá như một phần của toàn bộ hệ thống điện.

Kinto cung cấp các giải pháp thanh cái bằng đồng tùy chỉnh, thanh cái bằng nhôm, thanh cái dạng tấm ghép lớp và thanh cái linh hoạt cho các ứng dụng yêu cầu kết nối điện được thiết kế kỹ thuật.

Khi cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo (AI) chuyển sang mật độ công suất cao hơn và các kiến trúc phân phối điện một chiều (DC) mới, việc hợp tác sớm về thiết kế phù hợp với sản xuất (DFM) có thể giúp các khách hàng là nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) tối ưu hóa hình học thanh cái, sử dụng vật liệu, thiết kế cách điện và quy trình sản xuất trước khi bắt đầu sản xuất hàng loạt.

Kinto sẽ tiếp tục theo dõi sự phát triển của kiến trúc điện áp 800 VDC và các kiến trúc công suất mới nổi khác, đồng thời hỗ trợ khách hàng trong việc phát triển thế hệ tiếp theo của các hệ thống điện công suất cao.