随着AI技术迅猛发展，算力需求呈指数级增长，数据中心正在成为“吞电兽”。国际能源署（IEA）一份报告显示，2022年全球数据中心、人工智能和加密货币的耗电量达到460TWh，占全球能耗的近2%。其中大模型对于电力的需求尤为夸张，据估算，ChatGPT每日耗电量或超过50万千瓦时。

在这场算力与能源的博弈中，为了实现数据中心的可持续发展，众多企业都在积极探索创新。作为知名全球半导体公司，意法半导体（ST）一直致力于通过技术创新推动行业发展与可持续发展。在2025 electronica China慕尼黑上海电子展上，ST充分展示了下一代数据中心基础设施智能高效的能源解决方案与大功率冷却系统 。

“随着AI智能的迅猛发展，算力需求呈指数级增长的今天，数据中心正面临前所未有的能源挑战，数据中心的电源和散热成为当前行业发展的重要议题。”意法半导体电源与能源技术创新中心资深应用工程师徐宗瑞在接受EEWorld专访时如是说。

▲ 意法半导体电源与能源技术创新中心资深应用工程师徐宗瑞

ST全新技术方案亮点纷呈

本届慕展，ST聚焦数据中心的能源挑战问题，展示了多款针对数据中心的电源和散热方案。徐宗瑞介绍，本次重点是其电力传输生态系统，除了电力系统本身，ST还提供配套的热管理和冷却解决方案，包括：

第一，新一代数据中心整体解决方案 。他表示，随着电力需求和算力不断提升，数据中心电源需要在有限空间内，实现更高的功率等级，并达到更高的功率密度。ST展示的一整套方案从PFC+LLC的PSU（服务器电源）转到DC/DC架构，再由48V母线将电压转换为12V，并由12V多相数字电压调节器输出更低电压（如3.3V、1.8V）为CPU和GPU供电。该方案完美契合AI服务器对电源功率和功率密度不断提升的需求，构成完整的数据中心电力传输生态系统。

第二，最新研发的5.5kW PSU前端PFC解决方案 。这套方案具有多项技术突破：采用ST第三代碳化硅（SiC）功率器件，其性能远超传统硅基器件；使用STGAP栅极驱动芯片进行驱动；采用TCM+CCM混合控制算法，相比单一算法能更好优化效率；结合交错并联的拓扑和技术，使整体方案无论是在轻载还是重载的全负载范围内，都能更好的灵活响应，并带来更好的热性能，从而实现更高的效率、性能和稳定性。

基于ST SiC的优越性能，该解决方案拥有更低的导通损耗和优越的开关性能，可以工作在更高的开关频率，从而进一步降低服务器的电源能耗，提升效率，并降低磁性元器件的体积，实现更为出色的功率密度。最终，整个5.5kW方案功率密度高达50瓦每立方英寸（W/in^3），峰值效率将高达97.5%。该方案后级的DC/DC，目前ST正在抓紧调试中。

第三，面对数据中心信息通信系统的安全方面 。ST展示的方案拥有三大优势，一是保证数据的安全存储，二是提供安全密钥的生成，三是提供多种算法支持，更好的保障信息安全。

第四，由意法半导体电机控制技术创新中心研发的大功率热管理冷却系统 。该产品针对高功率带来的散热挑战，覆盖10kW、7kW、4kW等不同功率等级需求，基于高性能的STM32G4系列MCU，实现对单电机、多电机的控制，可以更好地满足实现高效的冷却电源管理系统。

除了上述产品，ST还展示了从汽车的多合一动力域控制器到工业的绿色能源解决方案，以及AI应用包括智能眼镜、智能可穿戴、图像识别等。

相比市面产品的差异化优势

随着下一代数据中心集群规模的不断扩大，这也带来了电源行业的巨大变化。徐宗瑞认为，这会带来以下五点挑战：

◆ 高效率 ：数据中心的能效直接影响了全球的电力成本和使用。高效的电源解决方案可以进一步降低损耗，提升性能；

◆ 高功率密度 ：不断扩大的数据中心规模对应的是有限的数据中心空间。高功率密度可以更好的节省空间满足要求；

◆ 高可靠性和稳定性 ：数据中心非常需要稳定的可靠性来保证服务器尤其高负载等恶劣环境下的稳定正常运行；

◆ 高效的热管理 ：优秀的散热高效的热管理系统可以更好的保证电源系统的高温稳定运行；

◆ 扩展性灵活性 ：模块化的设计以及良好的扩展性可以更好的适应数据中心规模的不断增长，方便维护升级。

目前，很多电源厂商也在加大对于数据中心的关注度，并推出了多款产品。ST也正紧密围绕上述挑战进行积极布局，具体的差异化优势体现在很多方面。

首先体现在先进第三代半导体技术上，包括碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）。AI服务器的应用，数据电源的功率要求比传统电源功率要高3~10倍，这不仅对方案的效率，同时也对方案的体积、功率密度提出了更高的要求。而SiC和GaN本身便拥有出色的低导通损耗、高开关速度以及优秀的高温稳定性。

ST的SiC产品更是可以满足Tjmax200°的最高结温运行。其最新的STPOWER SiC MOSFET技术，相比于第二代，大幅提升了FoM（Figures of Merit）系数，在减小导通电阻的同时也降低了栅极电荷，例如ST最新1200VSiC单管的Rdson仅为15mΩ。这些优势必将更好的满足数据中心电源的发展趋势，进一步推动其发展。值得一提的是，目前ST还在继续迭代相关产品，朝向第四代、第五代碳化硅继续进发。

其次在高性能的MCU和控制芯片上。如STM32G4系列，这些产品能够提供精确的控制和高效的数据处理能力，适用于复杂的数据中心环境。

最后在整体的生态和供应链融合上。从软件到硬件，ST拥有完整的垂直整合制造链，有助于更好地适应市场趋势，快速响应客户需求，并可提供定制化的解决方案。ST与全球的供应商和厂商保持紧密合作，共同推动数据中心技术的发展，确保产品的高性能和高可靠性。

“ST致力于开发更高效的电源转换器和高性能的功率半导体，以应对AI算力不断增长带来的高能耗挑战。”徐宗瑞强调，针对高能耗设备，ST的电机控制技术创新中心也在积极布局相关液冷技术，这是一种更有效的冷却方式，可以更好地管理数据中心的热量，提高系统稳定性和可靠性。

加大投入绿色可持续发展

绿色可持续是数据中心绕不开的问题，让其走向现实的关键就是电源管理方案。徐宗瑞表示，在数据中心电源解决方案领域，ST持续加大研发投入，紧跟市场发展趋势开发创新演示方案，旨在为合作伙伴提供强有力的技术支持，加速新产品研发进程。

值得关注的是，绿色可持续发展已成为数据中心行业的核心议题，这不仅获得全球产业界的广泛共识，更是ST重点关注的战略方向。ST始终将可持续发展作为企业战略的重要组成，通过实施碳中和战略，采取提升能源效率等多项举措，在环境保护、社会责任与商业价值之间实现平衡发展。

在AI技术快速发展和GPU算力持续突破的背景下，数据中心绿色转型面临新的机遇与挑战。ST将从三个维度推动行业可持续发展：首先，依托高效电源转换器IC、低功耗处理器、高性能功率器件等创新半导体技术，打造高能效的电源管理解决方案，降低数据中心能耗水平；其次，开发智能监控系统，通过实时数据分析和精准控制优化能源使用效率，降低运营成本；最后，重点开发高效的温度传感器和智能热管理系统，有效优化冷却系统的运行效率，降低能耗并延长设备寿命。

“总之，意法半导体会一如既往的通过创新的技术和解决方案，积极推动数据中心的绿色化与可持续发展。”徐宗瑞如是说。

坚持“在中国，为中国”战略

这几年，ST格外重视“在中国，为中国”（In China，For China）的战略，不断加强在中国本地的投入，不断重申坚定不移地支持中国市场，做具有“本地化”思维的全球公司。

在数据中心领域，ST依然会发挥这种优势。“ST坚持与本地化紧密合作，与所有供应厂商的紧密配合，共同推动更好的发展。”徐宗瑞对此解释道。

ST的中国战略包括三大重点——中国设计、中国创新、中国制造。

目前，ST与三安光电在重庆成立的合资公司（ST-Sanan JV），合作开展碳化硅前端制造，成为全球首个在中国实现碳化硅本地化生产的国际半导体公司；与华虹宏力（HHGrace）合作，在40nm、OFT、BCD/IGBT技术节点上构建专属产能通道；投资扩建深圳后端封测厂（STS赛意法），该工厂是ST最大的全球组装和测试基地之一，迄今已经扎根中国30年，贡献公司全球超过50%的后端产能。

ST深耕中国市场40年，目前在中国拥有4700多名优秀人才，约占全球总员工人数的10%，分布在市场销售、设计研发、技术创新中心、生产制造、供应链管理和各种支持职能。拥有完善的业务版图，包括17个办事处、2家制造工厂（1个前段SiC制造合资厂、1个后端制造厂）、7个技术创新中心，以及与全国各地的客户和合作伙伴成立的多个联合实验室。