AI 資料中心的「送電工程」:功率半導體的 AI 市場規模可能在 2030 年增加十倍

市場的目光都聚焦在輝達的運算晶片與記憶體,卻忽略了一個悄悄變大的角落——把電「安全送進晶片」的功率半導體。隨著機櫃功耗暴增、供電架構大改版,該領域的單櫃價值正準備跳升一個數量級。

在供電架構轉向高壓之後,單一機櫃裡的功率半導體含量價值,會成長約一個數量級
和奕研究部注意到,近期有關功率半導體的市場展望,正透露明顯的轉變。AI 單機櫃對於功率半導體的需求,隨著機櫃的電力密度急劇上升,將出現約 10x 的大幅成長。
英飛凌進一步指引:公司在 AI 相關的營收規模,預期將從 2025 年的約 7 億歐元,成長到 2030 年的 80~120 億歐元 ——同樣是十倍以上的量級。其中,光是固態變壓器(SST)這一塊,2030 年就可能佔到整體 AI 市場的 11~13%。

問題的起點:AI 晶片實在太耗電了
過去談論資料中心缺電,市場多在思考「發電端」——電不夠用,所以要更快蓋電廠。但隨著 AI 晶片與機櫃的功耗一路飆高,真正卡關的環節,已經悄悄從「發電」轉移到「怎麼把電安全、低損耗地送進晶片」。
具體有多誇張?今天一座 AI 機櫃約 120kW;到了輝達 Rubin Ultra 的 Kyber 世代,單櫃功耗將上看 600kW,2029 年的主力產品 Feynman 機櫃更上看 1MW。當一座機櫃的用電等同數百個家庭,傳統那套「48V 直接供電」的做法在物理上就走不下去了——電流太大、銅排會發燙、損耗驚人。

十倍怎麼來:輸電架構大升級,導致高級功率半導體的需求飆升
要理解十倍價值是怎麼長出來的,得先看電是怎麼一路送進晶片的。整套系統大致分三層:
1.電網 → 資料中心門口:把中壓交流電降壓、整流,送進廠區
2.資料中心 → 機櫃(Power Room):經過不斷電系統(UPS)等備援後,把電送進機房
3.機櫃內 → 晶片(Data Hall):電源供應器(PSU)把交流電轉直流、降到 48V,再經由中間轉換器(IBC)、電壓調節模組(VRM)一路降到晶片能用的電壓。
下一代的關鍵變化,是為了餵飽 600kW 的 Kyber 機櫃,必須把原本塞在運算機櫃裡的 PSU 與電池備援(BBU)整批搬出來,放進一個專門的「電力機櫃」——也就是 Power Rack Sidecar(電力側車)。這些零組件都需要升級,一併帶動了內部功率半導體,尤其是寬能隙半導體(GaN, SiC)的需求增長。

資料中心門口的大魚:固態變壓器(SST)
另一個價值來源,不在機房裡,而在資料中心與電網的交界。傳統上,這裡擺的是百年來幾乎沒變過的「鐵芯變壓器+整流器」。SST 用高頻 SiC 開關,把笨重的被動設備換成一台電力電子設備,直接把中壓交流電轉成 800V 直流。
與傳統變壓器相比,SST 的交期可以從傳統變壓器的 18~30 個月縮短到數個月,重量與佔地大幅下降,還內建調節與故障保護。對分秒必爭的 AI 建廠來說,這是利益巨大。
研究機構 Semianalysis 估計,一台 1MW 的 SST 約用掉 1,000~1,200 顆晶片,是電力 sidecar 的好幾倍;SST 在資料中心的滲透率,2028 年可望達 10~15%。市場規模達 100-130 億美元。

結論
市場花了三年追逐 AI 的「運算」與「記憶體」,卻相對忽略了一個正在悄悄變大的環節——把電安全送進晶片的功率半導體。當機櫃功耗一路衝向 600kW、供電架構被迫從低壓改版到高壓直流,這條供應鏈的單櫃價值,正準備跳升一個數量級。下一個「賣鏟人」,可能就藏在這條相對隱匿的電力傳輸路徑上。

刊登日期:2026/6/10

文章取材自〈和奕資產管理〉

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