ROHM课堂 | 为何48V不再够用？ AI服务器机架重塑电源架构新潮流

Release time：2026-06-18
author：AMEYA360
source：ROHM
reading：236

　　单台服务器机架的功耗正逼近1MW大关。随着由大量GPU构成的AI服务器迎来爆发式增长，数据中心的电源设计正面临着一场根本性的变革。多年的行业标准——48V直流(48VDC)输配电方式已逐渐接近物理极限，业界正在加速向高压直流(HVDC)系统转型。本文将探讨这一转型背后的技术必然性，并阐述下一代电源架构的应用方法路径。

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　　AI功耗爆增：

　　48VDC正面临物理壁垒

　　全球各地正在掀起新一轮数据中心建设热潮，为更大程度地提升每平方米的算力，服务器机架正朝着高密度化方向发展。其核心在于AI处理中不可或缺的GPU。

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　　图1：预计到2030年，全球AI服务器的耗电量将超过800TWh，接近1000TWh。出处：国际能源署(IEA)

　　解决方案就在欧姆定律中：

　　提高电压即可降低电流

　　减少电流的方法其实很简单——那就是提高电压。在功率保持不变的情况下，电压越高则电流越小。当在800V电压下供应1MW的电力时，所需电流将骤降至1,250A。由于母排损耗与电流的平方成正比，因此，从48V升至800V可使功率损耗降至原来的约1/278。

　　在这种情况下，目前业界已浮现出两种HVDC架构作为主要候选方案。

　　两种方式均属于“高压直流(HVDC)”范畴，但所采用的半导体和电路结构不同。对于设计工程师而言，必须在理解这些差异的基础上对系统进行优化。

　　HVDC改变电源电路：

　　SiC和GaN所发挥的作用

　　一旦电压架构发生变化，电源电路的设计也将从根本上发生改变。在HVDC系统中，转换效率即使微幅提升，都具有举足轻重的意义。仅需将1MW机架的转换效率提升2%〜3%，便可节电20kW〜30kW——这相当于一栋中型办公楼的整体耗电量。

　　提高效率的关键在于采用了SiC(碳化硅)和GaN(氮化镓)的下一代功率半导体。与以往的Si功率器件相比，这些宽带隙半导体的开关速度更快，损耗更低。

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　　实现示例：适用于800VDC的

　　电源单元电路结构

　　ROHM已经完成了针对800VDC和±400VDC等HVDC电源的、经过功率优化的电路和系统的仿真。具体的实际应用示例如下：

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　　图3：ROHM提供的支持800VDC和±400VDC的电源系统解决方案。可根据应用需求选择Si功率MOSFET、SiC功率MOSFET及GaN HEMT

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　　图4：适用于800VDC用电源侧机架及服务器机架的ROHM电源单元(PSU)示例。电源侧机架用PSU由维也纳整流电路和隔离型三相LLC谐振转换器构成。服务器机架用PSU则由隔离型三相LLC谐振转换器构成。主要特点在于高转换效率和小型化

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ROHM | 支持高速接口ESD保护二极管 - RESDxVx系列
行业新闻

ROHM | 支持高速接口ESD保护二极管 - RESDxVx系列

　　RESDxVx系列是一款兼具超低电容与低动态电阻特性、专为高速通信设计的ESD保护二极管。　　无论是消费电子、车载还是工业设备，即使在Gbps级高速接口应用中，也能将对通信信号的影响控制得更低，同时实现出色的IC保护性能。　　本文将为各位工程师呈现该产品的参考资料，助力您快速了解产品各项信息。另外，还可前往官网查看产品新闻。　　超低电容可有效抑制信号劣化，同时兼顾高速通信的信号质量和IC保护　　实现高速接口规格所需的超低电容(0.2pF级)　　低动态电阻(Rdyn)，高箝位保护性能，实现业界先进的保护性能　　不仅实现了低电容量，还降低了与其存在权衡关系的动态电阻Rdyn(0.3Ω以下)，从而实现了更出色的钳位性能。　　适用于车载设备、消费电子及工业设备等广泛的市场领域　　产品阵容中新增两种小型封装产品
2026-06-18 09:58 reading：231
ROHM推出600V耐压、散热性能优异的表贴型超级结MOSFET新品
行业新闻

ROHM推出600V耐压、散热性能优异的表贴型超级结MOSFET新品

　　中国上海，2026年6月16日——全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出600V耐压超级结MOSFET*1新产品“R60xxXNx系列”和“R60xxWNx系列”。　　为满足各种应用对电源更小型和更高效率日益增长的需求，在现有封装基础上，新增了DFN8080-5L(8.0 × 8.0 × 0.85mm)和TOLL(11.68 × 9.9 × 2.3mm)两种表贴型新系列产品。新产品不仅更小、更薄，还具备优异的散热性能，非常适合AI服务器、工业设备电源等需要节省空间和提高功率密度的应用。　　在特性方面，将MOSFET导通所需的栅极阈值电压(VGS(th))设定在一般产品广为使用的3V~5V区间，能够支持更广泛的驱动条件。而且，通过改善跨导特性*2，使该特性较现有系列产品更为优异，实现了更高通用性和更低损耗。另外，关于表贴型封装，通过支持与普通产品兼容性良好的焊盘图案，确保了非常高的通用性，便于现有电源电路作出替换和第二供货源的选择。　　新产品的产品阵容包括“R60xxXNx系列”21款高速开关型产品，以及“R60xxWNx系列”11款具有业界超高速反向恢复特性的PrestoMOS™型产品。从重视兼容性的设计到重视低损耗的设计，客户可根据应用需求选择合适的产品。　　新产品已于2026年6月开始逐步量产(样品价格900日元/个，不含税)。网售平台已开始供应TOLL封装产品(型号：R6020XNJ2、R6038XNJ2、R6049XNJ2、R6055XNJ2、R6024WNJ2、R6035WNJ2)，电商平台均可购买。　　ROHM今后将继续扩充超级结MOSFET 产品阵容，并计划量产650V耐压产品以及下一代产品。　　<开发背景>在数据中心和工业设备领域，随着处理负荷的增加，电力需求不断攀升。为降低功耗和发热量，市场对电源的效率提升有迫切需求。另外，在设备的小型化发展趋势下，要在有限的空间内实现高输出功率，就必须进一步提高电源电路的功率密度并更加节省空间。　　为满足这些要求，超级结 MOSFET也需要进一步降低损耗并提高热性能，因此，散热性优异的表贴型封装产品备受青睐。此外，近年来，从降低采购风险的角度出发，多源设计和确保第二供货源至关重要，因此与现有通用产品的高度兼容性也成为了重要考量条件。　　ROHM于2022年开始量产内置高速恢复二极管的PrestoMOS™型“R60xxVNx系列”以及高速开关型“R60xxYNx系列”，作为有助于降低应用产品功耗的产品，赢得了客户高度好评。这次开发出的“R60xxXNx系列”和“R60xxWNx系列”不仅继承了原有系列低损耗特性和高可靠性，还采用了散热性能优异的表贴型封装，并具备与常用产品之间的高度兼容性，有助于提高电源设计的灵活性。　　☆：开发中　　<应用示例>・AI服务器和数据中心用的电源　　・工业设备和消费电子设备用的电源(LLC、PFC、FlyBack等)　　・风扇、AC伺服等的电机、逆变器　　<关于EcoMOS™品牌>EcoMOS™是ROHM开发的Si功率MOSFET品牌，非常适用于功率元器件领域对节能要求高的应用。EcoMOS™产品阵容丰富，已被广泛用于家用电器、工业设备和车载等领域。客户可根据应用需求，通过噪声性能和开关性能等各种参数从产品阵容中选择产品。　　・EcoMOS™是ROHM Co., Ltd. 的商标或注册商标。　　<关于PrestoMOS™>Presto意为“非常快”，源于意大利语的音乐术语。　　PrestoMOS™是ROHM自有的功率MOSFET品牌，该品牌的产品不仅保持了Super Junction MOSFET高耐压和低导通电阻的特点，还缩短了内置二极管的反向恢复时间。因其可降低开关损耗而越来越多地被用于空调和冰箱等配备逆变电路的应用。　　・PrestoMOS™是ROHM Co., Ltd. 的商标或注册商标。　　<术语解说>*1) 超级结MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)　　MOSFET是晶体管的一种，根据器件结构上的不同，又可细分为平面MOSFET、超级结MOSFET等不同种类的产品。与平面MOSFET相比，超级结 MOSFET能够同时实现高耐压和低导通电阻，在处理大功率时损耗更小。　　*2) 跨导特性　　表示MOSFET中电流相对于输入栅极电压的易流动程度的特性。通过改善该特性，可提高对栅极控制的响应性，降低开关时的损耗，同时能够适配更广泛的电路条件，从而提升通用性。
2026-06-17 13:24 reading：246
AMEYA360 × ROHM | 直播开讲！AI 服务器电源解决方案全解析
行业新闻

AMEYA360 × ROHM | 直播开讲！AI 服务器电源解决方案全解析

　　当前，AI算力需求全面爆发，带动AI服务器市场快速扩容。如今机柜功耗暴涨，老旧400V供电架构已经无法满足高算力设备需求，行业普遍开始向800V高压直流方案升级。　　高功率、高效率、高密度，已然成为AI服务器电源设计的硬性标准，不少工程师在高压电源拓扑设计、器件选型、散热优化上遇到诸多难题。　　6月24日(周三)14:00-16:00，AMEYA360 × ROHM直播就带大家聊聊当下AI服务器市场真实行情与技术走向，并重点拆解适配AI电源系统的ROHM全系核心器件，包含碳化硅功率器件、MOS管、驱动IC、二极管与模拟芯片。　　点击下方卡片，或扫描海报二维码即可预约直播，参与还有机会赢取精美礼品!　　直播主题　　罗姆器件赋能|AI服务器高效电源解决方案　　AMEYA360|ROHM 授权代理 一站式电子元器件技术分享　　直播时间　　6月24日(周三)14:00-16:00　　直播嘉宾　　ROHM FAE MUSK　　奖品合辑　　现金红包、京东E卡、充电宝、数据线等礼品等你拿!　　ROHM官方技术论坛　　不仅是Webinar相关内容，所有ROHM的产品和技术都可以在“ROHM官方技术论坛(ESH)”向ROHM的工程师直接提问。期待您的使用!　　论坛入口：https://app.jingsocial.com/track/generalLink/linkcode/689746fc6335280cb03fac5f4e5eebd2/mid/858　　别忘了提前预约6月24日AMEYA360 × ROHM直播!了解AI服务器市场真实行情，吃透行业升级技术干货!
2026-06-16 09:12 reading：250
ROHM课堂 | 什么是阻抗匹配？功率传输和防止信号反射的理由及原理
行业新闻

ROHM课堂 | 什么是阻抗匹配？功率传输和防止信号反射的理由及原理

　　阻抗匹配是使电路间的信号和功率实现高效传输的基本技术。从直流的最大功率传输到交流的反射和匹配，如果阻抗不匹配，就会导致天线无法充分发射电波、数字信号紊乱以及音频设备音质下降等各种问题。阻抗匹配对于RF电路(高频电路)、高速数字电路和音频设备等各类电子设备的稳定运行至关重要。本文将运用计算方法，并结合身边的实例，通俗易懂地介绍阻抗匹配的目的及其意义、基本原理和实际应用案例。　　阻抗匹配的定义和概述　　阻抗匹配的核心在于电路之间的匹配。通过调整信号源和负载的特性，可以提升功率传输效率，减少信号反射。就像水龙头和水管的尺寸需要匹配一样，在电路中也需要匹配“尺寸”。　　什么是阻抗匹配?　　阻抗匹配是一种将信号源和负载的阻抗进行适当调整的技术。在电路中，当不同阻抗的器件相互连接时，会导致部分功率被反射回来，或无法实现高效传输。　　例如，将75Ω的器件直接连接到50Ω的同轴电缆上时，由于阻抗不同，部分信号会发生反射，从而无法发挥其应有的性能。解决这一问题的正是匹配技术，它能够实现更优的功率传输和信号质量。　　阻抗不匹配引发的问题　　阻抗不匹配会降低电路性能，导致功率被白白消耗、信号失真、设备故障。这些问题都可能由阻抗不匹配所引起。手机电池耗电快、音频音质下降等都是生活中常见的例子。　　功率损耗与传输效率下降　　阻抗不匹配会增加功率损耗，导致传输效率下降。在完全不匹配的情况下，甚至可能出现功率完全无法传输的情况。因为发送出去的大部分功率要么在信号源内部以热量形式被消耗，要么因反射而返回。在RF放大器中，不匹配会导致发热增加，缩短器件寿命。　　阻抗匹配的典型应用案例　　阻抗匹配并非是什么特别的技术，它被广泛应用于智能手机通信、电脑处理速度和音乐播放质量等日常电子设备中。从无线通信的50Ω标准，到数字电路的端接处理以及音频的音质提升，让我们通过具体事例来理解其应用。　　RF电路和天线(50Ω系统)　　RF电路是处理高频信号的电路，由放大器、滤波器和混频器等器件组成。在这些RF电路中，50Ω已被确立为标准阻抗。这是作为提升同轴电缆损耗与功率处理能力两者之间平衡的结果而被选定的。通过将RF放大器的输入输出、天线和电缆全部统一为50Ω，可以提升整个系统的效率。　　RF放大器的设计示例　　在900MHz频段的RF放大器设计中，可按以下步骤进行：　　1. 输入匹配：将来自天线的50Ω信号与放大器的输入阻抗匹配　　2. 输出匹配：将放大器输出与50Ω负载匹配　　3. 确保稳定性：进行阻抗调整以防止振荡　　测量放大器的S参数(S11、S21、S12、S22)，并使用史密斯圆图来设计匹配电路。一般通过LC组合或微带线的短截线来实现。
2026-06-11 10:18 reading：344
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