摘要
AI晶片功耗飆升，輝達GPU單顆達1200瓦～1400瓦，未來Rubin Ultra伺服器機櫃恐超過600kW，而且要讓2027年支援1MW功率以上機架落地，必須升級到800V HVDC（高壓直流）以提升供電效率與可靠性。台達電、光寶科等供應鏈積極布局，BBU與散熱廠商同步受惠。
AI晶片不斷推陳出新，功耗大幅提升使得過去的供電系統逐漸不敷使用，以輝達Blackwell系列晶片為例，單顆GPU功耗已高達1,200至1,400瓦，一整個伺服器機櫃的總功耗更來到130kW至145kW，甚至未來推出的Rubin Ultra還可能飆升至600kW以上。
輝達指出，要讓2027年支援1MW功率以上機架落地，必須升級到800V HVDC（高壓直流）以提升供電效率與可靠性。AI伺服器現有配電架構上，採用的是低壓直流匯流排（Busbar），電壓僅54V，需要更粗的銅線傳輸電力才能維持伺服器功率，電流過大使得熱損耗較高，但若改成高壓直流（HVDC）就可以大幅降低電流減少熱損耗。
AC與HDVC兩種配電架構差異
資料來源：台達電
未來導入800V HDVC後，輝達預估可減少高達45%銅使用量，而且機架也不再需要多顆內建電源供應器和風扇，維護成本可大幅節省70%。此外，AI伺服器占據機櫃四分之三空間，使得機架式電源、BBU（備援電池系統）或機架式電容（PCS）等電力設備缺乏足夠空間安裝，若轉換成HVDC可簡化電力傳輸路徑，並且透過減少電力轉換次數來提高效率，約能減少30%以上線路損失。
國內電源供應器雙雄，同時也是輝達GB200/300供應鏈的台達電（2308）和光寶科（2301）均已投入開發相關產品，其中台達電率先發表「從電網到晶片」的一體化方案，涵蓋微電網、電源櫃、Busbar、DC-DC模組與散熱管理，並且800V HVDC可一路降壓至0.65V晶片端，能源效率超過92%，較傳統AC架構約87.6%大增，有效節省資料中心電力成本與需求。
除了電源供應器外，BBU業者同樣受惠HDVC發展趨勢，因為800V HVDC上路後將不再需要AC UPS逆變器，而BBU本就是直流供電且貼近機架背板的小型電池模組。過去BBU產品由業者直接供應給CSP廠，但近年已逐漸改成出貨電源供應器廠再由其整合進電源櫃當中，因此預期與台達電合作的順達（3211）、與光寶科合作的AES-KY（6781）將成為主要受惠廠商。此外與國內第三大鋰電池廠加百裕（3323）合作的系統電（5309 ），子公司電統能源的BBU產品已通過美國多家CSP廠認證，未來有望透過美國德州廠就近供應，是值得留意的後起之秀。
高功率機櫃除帶起供電方式變革，散熱技術上也跟著升級，輝達Blackwell系列已開始導入水冷取代傳統氣冷，下一代Rubin架構可能會進一步以「微通道蓋板」（MLCP）取代傳統水冷板（coldplate）。
所謂的微通道蓋板，係將原本覆蓋在晶片上的金屬蓋（Lid）與上方的水冷板整合並增加流體微通道，讓冷卻液可直接通過晶片，由於中間少了介質故散熱效果更佳，而且體積更小也可節省AI伺服器內部空間。台廠當中如奇鋐（3017）、雙鴻（3324）和健策（3653）均傳出已送樣輝達認證，但即使通過認證，良率提升及量產進度不一定趕得及新品上市，因輝達Rubin晶片預計明年第四季就要推出，而且一旦導入微通道蓋板也需要變更伺服器硬體空間設計，故若要實際導入或可能要等到後一代的Rubin Ultra。
散熱提升方式除將水冷板升級成微通道蓋板外，據傳輝達和台積電（2330）正計劃導入SiC（碳化矽）來取代CoWoS先進封裝中的矽中介層（Silicon Interposer）和基板（Substrate）。
矽中介層的功用除了承載輝達GPU外，還連接周圍多個HBM（高頻寬記憶體），從2.5D進化成3D封裝後，會將多個HBM進一步疊加在GPU上進行封裝以提升性能，但該方式需要更強電流驅動，因此會導致高熱產生，由於SiC導熱係數較銅優異故可能成為替代方案。除了取代矽中介層外，還有可能以SiC基板取代傳統氧化鋁基板，進一步分散熱源、降低熱阻並提升散熱效率，而且SiC硬度大、機械強度高，也能支撐未來更薄、更大尺寸的封裝需求。不過實務上尚有許多技術需要克服，像是SiC加工難度較高，此外與銅、矽等材料整合時也可能影響到可靠性，因此現在都還在初期評估階段，業界推敲最快可能要到2027年才有機會正式導入。
2.5D封裝與3D封裝比較
資料來源：台積電
國內SiC相關業者包括漢民集團的漢磊（3707）和嘉晶（3016），中美晶集團的中美晶（5483）、環球晶（6488）、朋程（8255）和茂矽（2342），另外還有台亞（2340）、合晶（6182）和越峰（8121），以及透過子公司切入的太極（4934）和矽力*KY（6415）等等，至於設備與耗材相關廠商則有蔚華科（3055）、東台（4526）和中砂（1560）等。
不過台廠目前產品為4吋、6吋和8吋，主要提供車用市場所需，與台積電需要的12吋有所差異。目前12吋SiC產品和加工技術由美國、中國和日本廠商領先，不過投資朋友仍可關注以上相關業者，未來或有可能透過技術升級或與國外業者合作切入商機。
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