定義
IBC(Intermediate Bus Converter,中間匯流排轉換器)是伺服器電力鏈中 PSU 與 VRM 之間的 DC-DC 降壓模組:在傳統 48V/50V 架構下負責把 AC PSU shelf 輸出的 50V 降到 12V 中間匯流電壓(IBV),再交由 VRM/POL 降到晶片所需的 <1V。IBC 常見於 rack / tray / board level,VRM 則貼近封裝;兩者都屬 DC-DC 模組家族。
進入 800VDC / HVDC 架構後,IBC 的角色從「選配的中段降壓」升級為 Power Rack-IT Rack-Server Tray 之間的橋梁:降壓從兩層擴為三層(HVDC→50V、50V→12V、12V→<1V),模組位置前移、承擔更高功率與更高轉換強度,內容價值天然放大。
圖解

圖說:800V DC 至晶片的電力轉換路徑——Hotswap → 16:1 IBC 降至 50V,再經 4:1 / 8:1 IBC 與 Multiphase Buck VR 降至 <1V 供 GPU/TPU/AI ASIC。

圖說:資料中心 Infrastructure→Hall→Row/IT rack→Serverboard 的完整電力架構,800V GaN IBC 與 54V GaN IBC 分別對應機櫃端與板端降壓,末端 12V/6V 交給 VRM。
技術原理
- 48V/50V 架構(現行):AC PSU shelf → 50V bus → IBC(50V→12V)→ VRM/POL(12V→<1V)。
- HVDC 架構(三層化):① HVDC→50V(最關鍵、承擔最高功率);② IBC 50V→12V;③ VRM/POL 12V→晶片低壓。過渡期最可能的設計是把 800V→50V DC-DC 模組直接放上 Compute blade、省略機櫃內 PSU(本質仍是 50V bus 的延伸);用 IBC 直接 800V→12V 跳過 50V 架構是業界下一個目標(16:1 或 66:1 降壓)。
- 拓樸與元件:高壓段整流採 SiC 使端到端效率升至 >98%;近端降壓(800V→12V)以 GaN 64:1 LLC 取代多級架構,效率再升約 1%、節省約 26% 板面積,同時節省 40–60% 銅材。
- 與 VRM 的分工:IBC 供應中間匯流電壓;VRM(SPS/DrMOS+電感+電容+PWM 控制器)在極短時間內回應晶片負載變化,見 技術_DrMOS、技術_多相位供電。
800V 到 <1V 的架構比較(TI,OCP 2026-10)
TI 比較 IT tray 內四條降壓路徑(皆先 Hotswap+HV IBC 隔離):Option 1 為 HV IBC 16:1 到約 50V,再 LV IBC 4:1 或 8:1 到 12V/6V,再多相 buck;Option 2 為 64:1 直接到約 12V;Option 3 為 128:1 到約 6V;Option 4 為 16:1 到 50V,再 50V 穩壓 DC-DC 到 1.8–6V 接整合式 buck。同一 20kW、800V→0.8V 端到端效率(含配電損耗):
| 架構 | 端到端效率 |
|---|---|
| 16:1+4:1,橫向供電(LPD) | 67% |
| 16:1+8:1,LPD/垂直供電(VPD) | 64%/73% |
| 64:1(12.5V),LPD | 68% |
| 128:1(6.25V),VPD | 74%(最佳) |
| 16:1+50V 穩壓+整合 buck | 73% |
HV IBC 級效率:16:1 為 98%、64:1 為 97%、128:1 為 95%;最後一段多相 buck+配電損耗是最大損失,VPD 比 LPD 高約 6–9 個百分點。TI 結論為 128:1 到 6V 加 VPD 是「明確贏家」,GaN(650V 主級)與 SiC(800V 側保護)為使能技術。板卡:50V→6V LLC 750–1000W/模組、約 96–97%;800V→6V 堆疊 LLC 10kW/模組、約 94–96%、約 2000W/in³,用 8 顆矩陣變壓器與高電流 bus bar(定製件)。TI 為一級降到 6V、光寶 brick 只降到 50V,效率不可直接比。TI 為 IC 廠展示板卡,無客戶或量產時程(報告_OCP2026_TI_800V_DCDC拓撲比較_20261015)。

圖說:五種 800V 架構的 20kW 端到端效率比較(67%、64%/73%、68%、74%、73%),標示各級效率與對應 TI 板卡(TI,2026-10-15)。
OCP 板上模組規格與各家 brick(OCP 2026-10)
- 板上 ±400V/800V 工作組規格草案(Google/Microsoft/Meta):50V 定比 12kW/6kW/3kW 磚,峰值 >98.5%、25–100% 負載 >98%;12V 定比 3kW(四分之一磚)/12V 穩壓 2.5kW,峰值 >96.5%;Vin ±400V/800V ±10%、高度 14mm、暫態 >150% TDP 持續 50ms、800V 加強隔離、DOSA 相容 footprint;目標 2H27 釋出,簡報未提 GaN/SiC,勿推論材料(見 供應鏈_AI伺服器板上電源)。
- 光寶科(劍橋 LITEON-EPIC,研發展示):800→50V 全磚 10kW、1522 W/in³、峰值 98.7%、2027 年擬 12kW;50→0.8V 單級 VRM 峰值 91.4%(對照兩級 80.3%/83.5%)。
- 台達電:800V→54V 的 90/108kW 1RU DC/DC shelf,峰值 98.5%;AE:800→50V 半磚 >98%、50V→12V NIBC(樣品);Megmeet:800→50V 30kW PDB 97.7%、10kW 模組 98.5%。
關鍵參數 / 判斷指標
| 指標 | 意義 | 觀察重點 |
|---|---|---|
| 耐壓 | 輸入端 800V 級高壓 | 漏電、絕緣、爬電距離設計 |
| 轉換比 | 16:1(800V→50V)、4:1/8:1(50V→12V/6V)、66:1(800V→12V) | 高轉換比單級化是效率與密度關鍵 |
| 功率密度 | 每體積可轉換功率 | blade 上部署的空間限制 |
| 效率 | 端到端轉換損耗 | 不足時產生高熱、voltage dip |
| 動態響應 | 對 GPU 功率瞬變的反應 | 搭配 CBU / 超級電容平滑瞬態 |
技術瓶頸 / 風險
- 高負荷失效模式:耐壓、轉換比、密度、效率、動態響應任一不足,都可能產生漏電、高熱、voltage dip。
- WBG 成本:SiC/GaN 價格約為 Si 的 5 倍,雖能省 30–40% 能耗損失、縮小 60% 磁性元件體積,但推升 DC-DC 模組 ASP(量價齊揚同時墊高 BOM)。
- 架構未收斂:800V→50V 落點(power rack 內 vs compute blade 上)與跳過 50V 的時程仍在演進,見 技術_HVDC。
關鍵廠商
| 環節 | 廠商 | 角色 |
|---|---|---|
| 功率半導體 / DC-DC 晶片 | Infineon、Navitas、Renesas、TI、ADI、Onsemi、STM | 高效率 DC-DC / IBC / VRM 與高壓功率元件 |
| 板上電源 IC | MPS.US(monolithic_power_systems) | 多相控制與功率級 |
| 電源模組 / 系統 | 2308_台達電(市)、2301_光寶科(市) | Power shelf / DC-DC 模組整合 |
應用場景
- AI 機櫃 compute tray / blade 板端降壓(GB/VR 世代 50V bus;Kyber 世代 800V 原生)
- HVDC 電源櫃與 IT 機櫃之間的中段電力轉換
相關技術
供應鏈
來源
- 報告_電源供應與管理產業_20260703 — IBC 三層降壓、16:1/66:1 轉換比、GaN 64:1 LLC、WBG 需求與 ASP
- 報告_OCP2026_TI_800V_DCDC拓撲比較_20261015、報告_OCP2026_Microsoft_Google_Meta_板上400V800V供電需求_20261015、報告_OCP2026_光寶科_800V到晶片供電_20261015 — 2026-10-15;五種架構效率、板上模組規格、光寶 brick