近年来，随着人工智能的迅速发展，全球数据中心的建设也呈现出爆发式增长。然而，这种增长带来了严重的能耗问题。AI应用对计算能力的需求不断上升，推动AI芯片的计算能力提升，同时也导致功耗增加。当前，一些高性能AI芯片的功耗已经从之前的300W左右提升至更高的1000W。
面对这种情况，各大芯片厂商不仅在提升AI芯片的计算能力，还需要升级数据中心的电源供应单元（PSU），以适应更高的电力需求。数据中心的能耗效率优化成为重点。目前，全球规划和在建的数据中心数量已经超过7000个，能耗占全球总消耗的1%以上。
降低数据中心能耗的关键在于优化能量转换过程，通常一个AI应用请求会经历多次能量转换，导致大约12%的能量损耗。传统电源设备如80Plus白金标准电源在一定负载下的效率已经较高，但要满足更大功率AI芯片的需求，PSU必须实现更高的功率密度和转换效率。
第三代半导体材料，如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），由于其高功率密度和转换效率，被引入到数据中心的电源解决方案中。相比传统硅基半导体，这些材料能够在高温、高压和高频环境下表现出色。
碳化硅器件在应用中可以减少模块体积和电子转换损耗，降低系统的综合成本。许多半导体公司已经推出了基于这些新材料的PSU方案。例如，英飞凌和其他厂商通过使用混合开关技术（包括硅、SiC和GaN）大幅提升了电源的效率和功率密度。
一些公司还发布了新的AI数据中心电源参考设计，利用SiC和GaN器件的组合，进一步提高效率和能量密度。这些方案展示了如何在更小体积内实现更高的能量转换效率，并有效减少功耗损失。
总结来看，数据中心PSU正在成为功率半导体厂商关注的重点市场，随着AI对数据中心需求的增长，第三代半导体技术的应用也在不断加速。
