AI数据中心电源 HPRV4 18kW 直流 PSU 与 100kW 直流电源机架设计
OCP HPRV4 18kW 直流 PSU 与 100kW 直流电源机架同时Meta也向OCP贡献了其18kW DC PSU与100kW DC PowerShelf技术规范,而HPRV4高功率电源也是面向AI数据中心功率上升向HVDC转变的第一步。Meta开放式机架V3电源架结构参考设计(3kW PSU+18kW PowerShelf+PMI)AI数据中心电源 OCP Open Rack V3 48V 5.5kW PSU 设计规范AI数据中心电源:Open Rack V3 HPR V2 12kW PSU设计规范AI数据中心电源Open Rack V3 HPR V2 72kW 电源架设计规范一、概述18kW 直流 PSU:单个可热插拔的电源模块,把 ±400V 直流高压转换成 50V 直流,峰值效率超过 98.5%。100kW 直流电源机架(Power Shelf):1OU 高度的机架,内部装入 6 个上述 PSU 加 1 个 PMM 监控模块,对外提供约 2000A 的 50V 输出。机架级母线电压从传统的 48V 提升到 ±400V,小电流、损耗小,再在 IT 机架内部用一个薄薄的 1OU 电源机架完成“高压直流 → 低压直流”的最后一级转换。文档文本技术规范+keynote(中英文版本)已上传至星球:https://t.zsxq.com/c0jsB或知识星球搜索星球号:542951541.1 关键指标速览维度关键指标释义单模块功率18kW / 模块(1OU PSU)单模块功率较上一代 48V 电源显著提升,减少机架内模块数量机架功率100kW / 1OU 机架(6×18kW)6 个模块合计 108kW,对 100kW 输出留有约 8% 余量输入电压±400V DC(标称)双极性高压直流,电流只有 50V 侧的 1/16输出电压49~50V DC(下垂控制)沿用 48V/50V 生态,兼容现有 IT 设备输入输出电流约 2000A(49V,含下垂)≈ 98kW效率峰值 98.5%,满载 97.5%全桥 LLC 拓扑瞬态能力5A/µs 摆率,欠冲/过冲 ≤1.5V应对 GPU 负载毫秒级剧烈跳变热管理内置调速风扇,支持热插拔模块可在线更换,不影响机架供电二、系统定位与供电架构HPRv4 的直流配电单元(DC PDU)输出 ±400V DC,单个 HPRv4 机架可支持高达 400kW 的功率。本次开发的是 HVDC→LVDC 电源机架,负责把 ±400V 直流在 IT 机架内降压为 50V 直流。高压直流通过“每个机架两根线缆”从 HPRv4 电源机架引入到本电源机架。供电链路由传统的“市电 → UPS → 机架内 AC/DC 电源 → 48V”演进为“市电/整流 → ±400V 高压直流母线 → 机架内 HVDC-LVDC 电源机架 → 50V”。电压等级抬升 16 倍,同样的功率下电流降到约 1/16,线路损耗(与电流平方成正比)理论上可降到约 1/256,这也是超高功率 AI 机架必须走向高压直流的根本原因。2.1 机架级规格表项目直流电源机架(DC Power Shelf)解读1OU PSU 最大输出功率18kW单个模块能力,是整链的功率基元1OU 机架最大输出功率100kW6 模块并列运行后的机架对外能力机架输出连接器螺栓式(Bolted),2000A大电流必须用螺栓压接,而非插拔式接触件输出连接器温度监控有,配热敏电阻2000A 连接点是热失效高风险点,必须直接测温外部汇流排温度监控有,配传感电路把监控延伸到机架外的铜排,形成完整热保护闭环值得注意的是:把“输出连接器温度”和“外部汇流排温度”双双列入监控,说明 2000A 级别的螺栓连接点已被当作关键失效点来管理——这与 48V 时代只监控 PSU 内部温度的做法有本质区别。三、PSU 电气规格类别规格项数值解读输入标称输入电压范围±400V ~ ±410V DC双极性输入,正常工作窗口