定義
PSU(Power Supply Unit,電源供應器)是把市電 AC 或資料中心配電電壓轉換成伺服器、交換器、儲存設備與 rack 內部可用 DC 電壓的電力轉換模組。傳統伺服器多以 AC input PSU 輸出 12V;AI 伺服器功率密度上升後,架構逐步延伸到 48V / 54V bus、power shelf、BBU shelf、power rack、HVDC sidecar 與更高壓直流配電。
PSU 在 AI 資料中心不是單純外殼電源,而是連接資料中心配電、機櫃備援、板上 VRM 與散熱成本的核心環節。GPU rack 功率提升會同時推升 PSU 瓦數、效率、功率密度、半導體用量、電容 / 電感 / 繼電器規格與測試需求。
圖解
flowchart LR
GRID[AC grid / UPS / data center power] --> PSU[PSU / Power Shelf]
PSU --> BUS[12V / 48V / 54V DC bus]
BUS --> BBU["[[技術_BBU備援電池|BBU shelf]]"]
BUS --> BOARD[Server board]
BOARD --> VR["[[技術_DrMOS|VRM / DrMOS]]"]
VR --> GPU[GPU / CPU / ASIC]
PSU --> CTRL[監控 / 保護 / 冗餘控制]
HVDC["[[技術_固態變壓器SST|HVDC / sidecar / power rack]]"] -. architecture upgrade .-> PSU
圖說:PSU / power shelf 是 AI rack 電力進入伺服器板上電源前的第一層轉換與保護,往下接 VRM,往上接資料中心配電與備援系統。
架構類型
| 類型 |
說明 |
投資觀察 |
| 傳統 AC/DC PSU |
AC input,輸出 12V 或 48V 至伺服器 |
仍是主流出貨基礎,瓦數與效率規格升級 |
| 48V / 54V PSU |
較高 bus voltage 降低電流與銅損 |
AI server / networking 逐步普及,高壓元件與 DC/DC 配套增加 |
| Power shelf |
多顆 PSU 模組組成 rack / shelf 層級電源 |
AI rack 總功率拉高後,系統整合與冗餘設計更重要 |
| BBU shelf 整合 |
與備援電池模組搭配,支援短時間 bridge power |
技術_BBU備援電池 與 PSU / power shelf 共同觀察 |
| HVDC sidecar / power rack |
將較高壓 DC 配電帶到 rack 旁或 rack 內 |
技術_固態變壓器SST、高壓繼電器、保護元件與測試設備受惠 |
各世代 PSU / 電源櫃規格演進(台達電,電源產業簡報 2026-07-03)
|
GB200 NVL72 |
GB300 NVL72 |
VR200 NVL144 |
Rubin Ultra NVL576(Kyber) |
| GPU 數量 |
72 |
72 |
144 |
576 |
| Server Power |
120–140kW |
135–200kW |
220–250+kW |
600–1,000kW |
| 設計容量/Rack |
198kW |
288kW |
432kW |
576–1,000+kW |
| PSU 規格 |
5.5kW ×48 |
8kW ×24 |
12kW ×36–48 |
30kW ×36 |
| PSU ASP/顆 |
$800 |
$1,800 |
$2,500 |
$9,000 |
| BBU 規格 |
5.5kW ×24 |
8kW ×24 |
12kW ×36 |
25kW ×36 |
| BBU ASP/顆 |
$850 |
$1,240 |
$1,860 |
$3,875 |
| 超級電容 |
— |
— |
$8,000 |
$15,000 |
| 每櫃電源 content |
$59,040 |
$63,360 |
$156,960–186,960 →$240,000(Power Rack) |
$478,500 →$680,000(Power Rack) |
- 每瓦 ASP 持續走高(GS 供應鏈調查,假設台達 PSU GM 50%):5.5kW 世代 $120/kW → 12kW 世代 $173/kW;漲價主要來自功率元件(SiC/GaN)與被動元件(電解電容/陶瓷電容)漲價,台達以龍頭地位轉嫁成本。
- Power Shelf 在 GB200 NVL72 以 6/8 層 in-rack 形式部署,將 LVAC 轉 48–54V DC 由 Busbar 配電;HVDC 架構下移到電源櫃,靠近負載再減壓、極大化 800VDC 傳輸距離,並以瞬態穩定器平滑 GPU 功率變動——Power Shelf 強度直接決定 AI Rack 運行上限。
關鍵規格 / 判斷指標
| 指標 |
意義 |
觀察重點 |
| 額定功率 |
單顆 PSU 可供應瓦數 |
AI PSU 從 5.5kW、12kW 往更高瓦數演進 |
| 效率 |
AC/DC 或 DC/DC 轉換損耗 |
影響資料中心 PUE、散熱與營運電費 |
| 功率密度 |
每體積 / 每機架可供應功率 |
rack TDP 上升後,PSU 體積與散熱設計成瓶頸 |
| 輸出電壓 |
12V、48V、54V、HVDC 等 |
電壓越高,電流與銅損下降,但元件耐壓與安全要求提高 |
| 冗餘 / 熱插拔 |
N+1、N+N、hot-swap |
影響資料中心可用性與維修性 |
| hold-up time / bridge power |
電源中斷時維持輸出的能力 |
與 BBU、超電容、UPS / power rack 架構搭配 |
| 安規 / EMI |
安全、電磁相容、可靠度 |
高功率 AI PSU 對認證與測試要求提高 |
核心 BOM
圖說:AC-DC PSU BOM 成本拆解(5.5kW vs 12kW 兩規格)——功率半導體占比最高(45% vs 52%),電容 12%/15%,磁性元件 9%/9%。
技術瓶頸 / 風險
- 高功率密度與散熱:瓦數上升會推高損耗熱,PSU 本身的效率與散熱設計直接影響 rack 可用功率。
- 高壓化可靠度:48V / 54V、HVDC sidecar 或 800V 相關架構會提高耐壓、絕緣、滅弧與安規難度。
- 客戶集中與認證:AI PSU 進入 CSP / GPU 平台供應鏈需要長時間驗證,量產節奏受平台切換影響。
- 架構變動:native 800VDC、power rack、SST、BBU shelf 的採用時點可能變動,需避免把長期架構升級直接等同短期營收。
- BOM 成本波動:功率半導體、磁性元件、鋁電解 / polymer 電容、繼電器與測試產能都可能成為成本或供應限制。
關鍵廠商
| 環節 |
廠商 |
角色 |
| AI PSU / power shelf / HVDC |
2308_台達電(市) |
AI 資料中心電源與散熱核心供應商,庫內公司頁已收錄 AI PSU、power shelf、HVDC power rack 觀察 |
| PSU / power shelf / BBU |
2301_光寶科(市) |
AI data center 電源配套、110kW power shelf 與 BBU 擴產觀察 |
| 電源供應器 |
3015_全漢(市)、6282_康舒(市)、6412_群電(市) |
server / adapter / 電源供應鏈觀察公司;全漢偏 CRPS / M-CRPS 與 PC / IPC / 工控電源基本盤 |
| UPS / 高功率電源 |
6409_旭隼(市) |
UPS、逆變器與 AI data center 電源原型機觀察 |
| 測試設備 |
2360_致茂(市) |
PSU / BBU / HVDC power rack 測試需求受惠 |
| 保護與切換 |
7788_松川精密(市) |
PSU、BBU、UPS、HVDC 相關繼電器與保護元件 |
投資判讀
- AI PSU 受惠不只來自瓦數增加,也來自 ASP / watt 上升:更高效率、更高功率密度、更高耐壓與更複雜的保護 / 監控會拉高 BOM。
- PSU 是 power rack、BBU、HVDC sidecar 與板上 VRM 的交會點。若只看單顆 PSU 出貨量,容易低估 power shelf / rack-level power 的系統價值。
- 對台股而言,主線是 2308_台達電(市)、2301_光寶科(市) 等系統電源廠;二階受惠包含測試設備、電容、電感、繼電器、功率半導體與連接器。
相關技術
來源
- 2308_台達電(市) — AI PSU、power shelf、HVDC power rack、ASP / watt 與 BOM 成本觀察。
- 2301_光寶科(市) — AI data center PSU / power shelf / BBU 電源配套觀察。
- 技術_BBU備援電池 — PSU、power shelf 與 rack-level bridge power 的關係。
- 報告_電源供應與管理產業_20260703 — 各世代 PSU/BBU 規格與 ASP 演進表、$/W 走勢、Power Shelf 定位。
- 技術_鋁電解電容 — PSU / 板級 bulk capacitance 與 AI 電源濾波需求。
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