AI 資料中心 電源 / 散熱供應鏈
Power & Thermal — AI 機櫃功率從 GB200 ~120kW 暴衝到 Rubin Ultra (Kyber) ~600kW,逼出兩場革命:供電端 54V→800V HVDC(Nvidia 2027 量產、減銅 45%、省 4 道轉換),散熱端 氣冷→液冷全面標配(cold plate/CDU/manifold/UQD 四件套)。最深單點:800V HVDC 主動元件(GaN/SiC + 固態變壓器)、ABF 等級被動元件(村田 MLCC 高階近獨家)、UQD 快接頭(CPC/Danfoss 規格主導)。台廠在 PSU(台達/光寶)、液冷模組(奇鋐/雙鴻)、BBU、power stage 卡位完整。
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市電輸入 / 800V HVDC 配電 Grid Input · 800V HVDC Distribution
資料中心進電到機櫃的配電:傳統 13.8kV AC→480V→54V 多級轉換,2027 起轉向 Nvidia 800V HVDC 直流配電(central rectifier + DC busway + sidecar)。
Nvidia GTC 2025 揭示 800V HVDC(減銅 45%、省 4 道轉換、效率 +5%、TCO -30%),2027 隨 Rubin Ultra Kyber 機櫃量產為拐點;生態夥伴 Vertiv(2026H2 推完整 800V DC 產品線:central rectifier/DC busway/rack DC-DC/DC 備援)、Eaton、Schneider、台達。固態變壓器(SST)取代多級 AC/DC 為新興單點。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [US] Vertiv (VRT) | 800V DC 領導生態 | 2026H2 推完整 800V DC 線、Nvidia 共構 |
| [US] Eaton (ETN) | HVDC 配電夥伴 | Nvidia 800V 生態夥伴 |
| [FR] Schneider Electric (SU.PA) | HVDC 配電夥伴 | Nvidia 生態 |
| [TW] 台達電 Delta (2308.TW) | 800V/SST 卡位 | Nvidia 800V 生態台廠 |
| [TW] 廣運 Kenmec (6125.TW) | 800V 機櫃級 | 下半年推 2.5MW 液冷系統(待證) |
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PSU 電源供應器 / AC-DC PSU · AC-DC Power Supply
機櫃 AC-DC 電源供應器與電源櫃(power shelf),把市電/HVDC 轉成 54V/12V 母線。AI 高功率使 PSU 單價與瓦數大增。
台達電 AI 伺服器 PSU 全球龍頭(2025 營收 5,549 億、YoY +31.8% 首破 5,000 億、2026 capex >461 億擴產);光寶(2026H1 量產 500kW/400V 電源櫃、AI 伺服器營收占比 2025/2026 估 18%/29%);群電(Acbel 系,AI PSU)、康舒、Vertiv、Lite-On。
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板上電源 / 48V→12V IBC Board Power · 48V→12V IBC
進到運算盤後的中段降壓:48V→12V 中介匯流排轉換器(IBC)/PDB 與「垂直供電」(power-on-package)。GB200 採 PDB,下世代往晶片下方垂直供電。
Vicor(power-on-package 垂直/側向供電、48V→PoL 領導者);台達(IBC/PDB 模組);MPS(48V IBC)、ADI/Maxim、Renesas、Infineon 競逐。Nvidia DGX 用 IBC、GB200 改 PDB,48V→0.8V 路徑分裂為四支、各有冠軍。
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VRM 多相 / DrMOS power stage VRM Multiphase · DrMOS Power Stage
GPU/ASIC 旁的末段降壓 12V→0.8V:多相 VRM 控制器 + DrMOS/智慧功率級(power stage),決定供電瞬態與效率。
MPS(自 H100 取代 Vicor 成 GPU VRM 主供)、Infineon(多相+power stage)、Renesas、onsemi、TI 寡占;台廠茂達(多相 core power + DrMOS/MOSFET)、力智(華碩系,90A Smart Power Stage 客戶端驗證中、GaN)切入。PMIC 配套。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [US] Monolithic Power (MPS) (MPWR) | GPU VRM 主供 | H100 起取代 Vicor |
| [DE] Infineon (IFX.DE) | 多相+power stage | Nvidia 多相供電夥伴 |
| [JP] Renesas / onsemi (6723.T / ON) | VRM/power stage | Renesas(Intersil)、onsemi power stage |
| [TW] 茂達 Anpec (6138.TWO) | core power/DrMOS 台廠 | 陳泰銘入主、AI 電源切入 |
| [TW] 力智 uPI (6719.TWO) | Smart Power Stage 台廠 | 華碩系、AI 伺服器客戶驗證中 |
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AI 機櫃系統整合 / 液冷整合 AI Rack Integration · Liquid Cooling
GB200/GB300 NVL72→Rubin Kyber 機櫃的電力+散熱系統整合:把 PSU、BBU、busbar、cold plate、CDU、manifold 整進機櫃。液冷 2026 成標配。
機櫃功率 GB200 ~120kW→GB300 ~140kW→Rubin Ultra Kyber ~600kW(→1MW),逼出 800V 供電 + 全機櫃液冷。台達(電源+液冷整櫃)、奇鋐/雙鴻(液冷模組整合)、ODM 鴻海/廣達/緯創組裝;Vertiv/廣運金運(整櫃 CDU+液冷)。L2L/L2A 散熱解方四件套(cold plate/CDU/manifold/UQD)。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [TW] 台達電 Delta (2308.TW) | 電源+液冷整櫃 | 電源散熱雙引擎 |
| [TW] 奇鋐 AVC (3017.TW) | 液冷模組整合 #1 | GB300 水冷板主供、連 10 月營收創高 |
| [TW] 雙鴻 Auras (3324.TW) | 液冷模組整合 #2 | 2025 EPS 28.26 創高、水冷占比挑戰 55%+ |
| [TW] 鴻海/廣達/緯創 ODM (2317.TW / 2382.TW / 3231.TW) | 機櫃 ODM 組裝 | L6/L10/L11 系統整合 |
| [US] Vertiv (VRT) | 整櫃電力+散熱 | Nvidia 參考設計 |
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終端需求 / AI 機櫃功率曲線 Demand · AI Rack Power Curve
電源散熱需求源頭:Nvidia GB200/GB300 NVL72→Rubin/Rubin Ultra Kyber,與 hyperscaler 液冷滲透率。機櫃功率 5 倍跳升是整鏈驅動力。
GB200 ~120kW→GB300 ~140kW→Rubin Ultra Kyber NVL576 ~600kW(目標 1MW,2027 量產);GB200/GB300 2025 出貨估 2.7–2.8 萬櫃、2026 突破 5 萬櫃;液冷滲透率 2024 底 ~10%→2026 標配。hyperscaler(微軟/Google/AWS/Meta)+ Nvidia 定義參考架構。
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800V HVDC / 固態變壓器 / sidecar 800V HVDC · SST · Sidecar
800V HVDC 的核心硬體:固態變壓器(SST)、800V sidecar 電源、central rectifier,把 800V 直流送進機櫃。
Nvidia GTC 2025 展示 800V sidecar 供 576 顆 Rubin Ultra;Infineon(與 Nvidia 共同重塑 800V 架構、SiC/GaN)、台達(SST/HVDC 整流)、Navitas(與 Nvidia 合作 800V HVDC for Kyber、GaN+SiC)、Vertiv/Eaton(central rectifier)。2027 量產拐點、屬前瞻卡位。
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GaN / SiC 功率元件 GaN · SiC Power Devices
高頻高效電源用寬能隙(WBG)功率元件:GaN(高頻 PSU/DC-DC)、SiC(高壓 HVDC)。AI 高功率電源加速滲透。
GaN:Navitas(GaNFast)、Power Integrations、Infineon、EPC、Innoscience(中);SiC:Infineon、onsemi、STMicro、Wolfspeed、Rohm。800V HVDC 使 SiC(高壓)與 GaN(高頻)需求同步拉升。
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BBU 備援電池 / 超級電容 BBU · Supercapacitor
AI 機櫃斷電瞬間維持運算的備援電池模組(BBU/磷酸鐵鋰)與超級電容,GB200 起成標配。
Nvidia GB200 改變規則使 BBU 成標配;台廠 AES-KY(BBU 占營收過半)、順達(進 Nvidia/CSP、2026 產能倍增、BBU 搭超級電容)、新盛力、系統電。市場 2026 +50%、規模 ~$3.7 億。超級電容(國巨/AVX、村田)配套。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [TW] AES-KY (6781.TW) | BBU 龍頭 | BBU 占營收過半 |
| [TW] 順達 Dynapack (3211.TW) | BBU 進 Nvidia/CSP | 2026 產能倍增 |
| [TW] 新盛力 / 系統電 (4931.TWO / 5309.TWO) | BBU 台廠 | BBU 五雄 |
| [TW] 國巨(AVX) / 村田 (2327.TW / 6981.T) | 超級電容 | BBU 搭配儲能 |
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銅巴 / busbar / 連接 Busbar · Copper Connection
機櫃內高電流匯流的銅巴(busbar)、電源連接器與母線;800V HVDC 減銅 45% 是核心命題。
高功率機櫃用 busbar/連接器:Amphenol、TE Connectivity、Molex(Koch)國際大廠;台廠健和興(連接器)、貿聯-KY(線束/連接)。800V HVDC 把 1MW 機櫃銅用量從 >200kg 大減(減銅 45%)為主要賣點。
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被動元件 MLCC / 電感 Passives · MLCC · Inductor
供電必備被動元件:高容/高頻 MLCC、電源電感、鉭質電容。AI 伺服器用量暴增、高階規格短缺。
高階 MLCC 由村田(AI 伺服器主供、需求 2030 達 2025 之 3.3 倍、YoY ~30%、47μF 最缺)+ 三星電機主導;國巨(AI 占 Q1 營收 15%、鉭聚電容 AI 占 >30% 缺貨)、太陽誘電、TDK、華新科。電源電感 TDK/村田/Vishay。
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冷板 cold plate / 水冷板 Cold Plate
直接貼在 GPU/CPU 上、以冷卻液帶走 70–80% 熱的水冷板(cold plate),是液冷四件套核心、AI 散熱最高價值。
奇鋐(GB300 水冷板主供、連 10 月營收創高)、雙鴻(cold plate/EPS 28.26 創高)、健策(封裝級 lid/IHS/In-TIM 最貼 CoWoS);國際 Boyd、Cooler Master、AVC。微通道(microchannel)為下一升級。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [TW] 奇鋐 AVC (3017.TW) | 水冷板 #1 | GB300 主供、連 10 月營收創高 |
| [TW] 雙鴻 Auras (3324.TW) | 水冷板 #2 | 2025 EPS 28.26 創高 |
| [TW] 健策 Jentech (3653.TW) | 封裝級 lid/IHS | 最貼 CoWoS 製程散熱單點 |
| [US] Boyd / Cooler Master (— / —) | 國際冷板 | 私有、未上市 |
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CDU 冷卻液分配單元 CDU · Coolant Distribution Unit
冷卻液分配單元(CDU),把熱從機櫃帶到設施側冷卻塔(L2L)或風側(L2A),含泵浦/熱交換器/冗餘液路。
台達(整櫃 CDU)、Vertiv(in-row/in-rack CDU)、Boyd、高力(板式熱交換器+CDU、Nvidia 認證待證)、雙鴻;廣運金運(自研 2.5MW 超大型 CDU、Redfish 架構、進軍日本算力)。CDU 為整櫃液冷必備。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [TW] 台達電 Delta (2308.TW) | 整櫃 CDU | 電源散熱整合 |
| [US] Vertiv (VRT) | CDU 國際領導 | Nvidia 參考設計 |
| [TW] 高力 Kaori (8996.TW) | 熱交換+CDU | Nvidia 認證(待證) |
| [TW] 廣運金運 Kenmec (6125.TW) | 大型 CDU | Redfish、進軍日本算力 |
| [US] Boyd / 雙鴻 (— / 3324.TW) | CDU 模組 | Boyd 私有 |
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分歧管 / UQD 快接頭 Manifold · UQD Quick Disconnect
機櫃內冷卻液分配的分歧管(manifold)與通用快接頭(UQD),防漏/熱插拔關鍵,是液冷規格瓶頸。
UQD 規格由 CPC(Colder Products)、Danfoss、Parker Hannifin、Staubli 國際主導(防漏/盲插標準);台廠富世達(進 Nvidia GB300 UQD 供應鏈、AI 水冷雙引擎)、福華、廣運切入快接頭/manifold。屬規格認證單點。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [US] CPC (Colder Products) (—) | UQD 規格主導 | Dover 旗下、規格制定者 |
| [DK] Danfoss / Parker / Staubli (— / PH / —) | UQD/manifold | Parker=PH、Danfoss/Staubli 未上市 |
| [TW] 富世達 Fositek (6805.TW) | UQD 台廠 | 進 Nvidia GB300 UQD 供應鏈 |
| [TW] 福華 / 廣運 Kenmec (8085.TWO / 6125.TW) | 快接/manifold 台廠 | 液冷連接切入 |
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熱導管 / 均熱板 VC Heat Pipe · Vapor Chamber
氣冷與輔助散熱用熱導管(heat pipe)與均熱板(vapor chamber, VC),2D 均溫;液冷時代轉為輔助/邊緣應用。
台廠超眾(VC/heat pipe,月產能百萬級)、泰碩(VC/heat pipe)、力致(VC)、雙鴻;高功率液冷下熱導管/VC 退為氣冷輔助與部分元件散熱,仍有結構需求但成長慢於液冷。
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風扇 / TIM 導熱介面 / 浸沒式 Fan · TIM · Immersion
系統風扇(fan,氣冷+L2A 輔助)、導熱介面材料(TIM)與前瞻浸沒式(immersion)冷卻。
風扇:台達、建準(Sunon)、AVC 寡占伺服器風扇;TIM:Honeywell、信越、中石科(液態金屬/導熱膏);浸沒式(immersion)多在試點(GRC/LiquidStack/3M 退出 PFAS)為前瞻方案。液冷主流下風扇轉 L2A 輔助。
| 公司 | 市佔/地位 | 角色 |
|---|
| [TW] 台達電 Delta (2308.TW) | 伺服器風扇 | 氣冷+L2A 輔助 |
| [TW] 建準 Sunon (2421.TW) | 風扇台廠 | 伺服器風扇 |
| [US] Honeywell / 信越 (HON / 4063.T) | TIM 領導 | 信越=Shin-Etsu |
| [CN] 中石科技 Sinwa (300684.SZ) | TIM 中系 | 中國 TIM |
| [US] GRC / LiquidStack (— / —) | 浸沒式前瞻 | 試點、3M 退 PFAS(待證) |
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