隨著AI伺服器機櫃的功率需求由數百千瓦（kW）逐步邁向兆瓦（MW）等級，傳統電源供應器（PSU）架構已無法滿足新一代AI基礎設施的需求，必須進行全面升級與重新設計。新世代AI機櫃正逐步導入高壓直流（HVDC）電源架構，將傳統約400V AC的供電方式轉換為800V DC，以提升電力傳輸效率並降低系統損耗。

為支援此架構轉型，PSU功率元件的耐壓需求也從650V提升至1200V（1.2kV），進而支援B6、Vienna PFC等先進三相電源拓撲架構，在高負載AI 運算環境下實現更高效率與更佳功率密度。同時，在機櫃空間受限的條件下，散熱設計成為關鍵挑戰。透過 Sidecar（側掛式）配置設計，可有效釋放垂直空間、優化氣流管理並提升整體散熱效能。

英飛凌透過完整的矽（Si）、碳化矽（SiC）與氮化鎵（GaN）功率技術產品組合，協助客戶實現高效能 PSU 設計。其中CoolSiC™與CoolGaN™ 功率元件能大幅降低AC-DC轉換階段的開關損耗，提升系統效率與功率密度。此外，搭配閘極驅動器、數位隔離器、輔助電源及微控制器等完整生態系，可支援單相與三相PSU設計，滿足不同電源拓撲需求。
透過多元封裝選項、模組化方案以及完善的參考設計資源，協助工程團隊加速產品開發週期、提升能源效率，並縮短次世代AI伺服器電源供應器的上市時間。

在AI資料中心中，電池備援系統（Battery Backup Unit, BBU）是確保供電穩定的重要防護機制。當電源供應器（PSU）發生異常或電網供電中斷時，BBU可立即接手供電，確保關鍵AI運算持續運作，避免系統停機與資料遺失。

隨著AI伺服器功耗持續提升，BBU不僅需要提供即時且穩定的備援電力，更必須兼顧高效率與可擴展性。以48V電源架構為例，系統通常需要支援90至240秒的備援時間，以確保在電力切換或緊急狀況下維持正常運作。因此，如何在有限空間內實現更高功率密度與更佳能源效率，成為BBU設計的重要課題。

英飛凌透過專有技術打造高效能BBU解決方案，相較於傳統架構可提供更優異的功率密度與轉換效率。基於40V與80V MOSFET的平台設計，不僅能有效降低功率損耗與系統發熱，更能減少物料成本（BOM Cost），並支援多種功率等級需求。即使在有限的工作電壓範圍內，仍能維持穩定且高效率的運作表現，協助 AI 資料中心提升整體供電可靠度與能源效率。

在AI伺服器機櫃的電源架構中，中介匯流排轉換器（Intermediate Bus Converter, IBC）負責連接電源供應器（PSU）與負載點（Point of Load, POL），是整個電力分配鏈中的核心環節。隨著AI系統功率密度持續提升，IBC必須同時兼具高功率密度、優異散熱效能、高轉換效率，以及不同電壓等級間的穩定轉換能力，以確保系統可靠運作。英飛凌提供完整的IBC解決方案產品組合，涵蓋CoolGaN™ 氮化鎵功率元件、閘極驅動器、數位控制器、微控制器、電流感測器及模組化功率級等關鍵元件，協助打造高效率且具備擴展性的 IBC 設計平台。透過對寬能隙（Wide Bandgap）技術的深厚支援，以及針對高壓與低壓轉換路徑最佳化的參考設計，協助工程團隊提升能源效率、增加功率密度並加速產品開發時程。

除了電力轉換之外，完善的電源保護機制也是AI機櫃設計的重要關鍵。英飛凌提供多樣化的Hot-Swap與eFuse保護方案，可在系統啟動時實現安全且受控的電源導通（Power Ramp-up），有效保護IBC與整個機櫃內的關鍵元件，並維持高功率密度環境下的系統穩定性。針對中壓電源保護需求，英飛凌提供XDP700系列Hot-Swap Controller與eFuse解決方案，有效管理浪湧電流並提供過電流、過壓及短路保護功能；而在高壓電源架構中，則可透過SiC JFET 技術打造高效能Hot-Swap保護方案，滿足新世代AI資料中心對高功率、高可靠度電源管理的需求。

隨著AI運算效能持續突破，GPU、CPU、TPU、LPU以及各類ASIC加速器已成為現代AI伺服器的核心運算引擎。

這些高效能處理器需要極為精準的低電壓、高電流供電架構，才能在高負載運算環境下維持穩定且可靠的運作。在AI伺服器電源架構中，中介匯流排轉換器（IBC）輸出的電力需進一步透過電壓調節模組（VRM）降壓，為GPU、TPU、ASIC及各類客製化AI加速器提供所需的精準工作電壓。由於先進處理器的供電容差極小，電源系統必須具備更精確的電壓調節能力、更快速的瞬態響應速度，以及更高的電流供應能力，以確保運算效能、能源效率與系統可靠性。

同時，隨著AI晶片功耗不斷增加，電源供應網路（Power Delivery Network, PDN）正面臨前所未有的挑戰。更高的功率密度意味著更多熱能集中於有限的電路板空間內，因此除了高效率供電之外，散熱管理也成為設計成功的關鍵因素。因此，新世代XPU與ASIC電源解決方案必須整合高效率VRM架構、最佳化功率級設計以及先進熱管理技術，在有限空間內實現穩定、高密度且高效率的供電能力，確保AI系統在嚴苛運算負載下持續發揮最佳效能。