上一关谈散热时提过:AI 的天花板正从「芯片」往「散热与供电」移动。这一关把「电」讲清楚:整座 AI 数据中心要的电,已经大到会惊动电力公司和政府。
这是 AI 硬件供应链一条龙 第 7 关「数据中心与电力」的深入版。
算力与 AI 数据中心是什么
算力就是「做运算的能力」,常用单位是 FLOPS(粗略想成每秒能做多少次数字计算)。AI 训练和推理要算的量极大,得把成千上万颗 GPU 集中起来。
AI 数据中心就是把算力、内存、网络、散热与供电整合在一起的大型设施。它和一般机房差在三件事:功率密度(一般机房一柜几千瓦,AI 机柜动辄上百千瓦)、散热(得用液冷),以及用电会在短时间内剧烈起伏。国际能源署(IEA)估计,到 2027 年单一 AI 机柜的尖峰用电,可能相当于 65 户家庭。
到底吃多少电?
IEA 估算,一座 100MW 级的大型 AI 数据中心,年用电约等于十万户家庭。新一代案场又大上几十倍:据 CNBC 报道,Meta 在路易斯安那州的 Hyperion 规划 5 GW;OpenAI 官方公布,它参与的俄亥俄州 PORTS-Pike 案场规划约 8 GW 的 IT 用电。
全球层面,IEA 2026 年 4 月的估计如下:
| 指标 | 数值 |
|---|---|
| 全球数据中心用电 | 2025 年 485 TWh → 2030 年约 950 TWh(约翻倍) |
| 2030 年占全球用电 | 约 3% |
| 2025 年用电增长 | 全部数据中心 +17%,AI 导向数据中心 +50% |
3% 听起来不多,但数据中心集中在少数地方,当地电网的压力远比全球平均大。
钱砸在哪:云端巨头的资本支出
吃电的另一面是吃钱。资本支出(capex)指盖机房、买服务器与电力设备的长期投资。四大云端巨头 2026 年 7 月给出的全年指引如下:
| 公司 | 2026 年资本支出指引 | 来源 |
|---|---|---|
| 亚马逊 | 约 2,200 亿美元 | 官方财报电话会(2026-07-30) |
| Alphabet(Google) | 1,950–2,050 亿美元 | 公司指引,据 SiliconANGLE 报道(2026-07-22) |
| 微软 | 约 1,750 亿美元(2026 日历年,会计调整后;原 1,900 亿) | 据 CFO Dive 报道(2026-07-29 财报电话会) |
| Meta | 1,300–1,450 亿美元 | 官方财报(2026-07-29) |
| 指引合计 | 约 7,200–7,450 亿美元 | 各家现金与租赁口径不同 |
这些钱大量流向 GPU、内存、先进封装、液冷、供电设备与机房建设,等于把整条 AI 硬件供应链一起往上拉。
为什么电力正变成天花板
过去 AI 扩张的瓶颈是「买不买得到 GPU」,现在多了「接不接得到电」。IEA 2026 年的报告指出,燃气轮机、变压器、先进芯片与 IT 零件的供应都在吃紧,大量数据中心申请也堵住了审批与电网并接。盖一座数据中心约两三年,但等变压器、等并网许可往往更久。
所以大厂开始抢电:签长期购电合约、在案场自建天然气发电、加装电池储能。谁先解决供电,谁才谈得上扩张算力。
核能与 SMR:长期解方,短期还靠不住
四大云端巨头都签了核能相关协议,但进度差很多:
- 微软:签 20 年购电合约,支持宾夕法尼亚州 Crane 核电站(原三哩岛 1 号机组)重启,运营商 Constellation 目标 2027 年。
- Google:与 Kairos Power 合作的 Hermes 2 示范反应堆,2026 年 4 月动工,最多供 50 MW 电力上网。
- Meta:与 Vistra、TerraPower、Oklo 签约,目标 2035 年前支持最多 6.6 GW 的新旧清洁电力。
- 亚马逊:投资 X-energy 的小型模块化反应堆(SMR),其 Long Mott 案场的建造许可仍在美国核管会(NRC)审查中。
重启既有核电最快,SMR 最慢:多数美国 SMR 供电计划瞄准 2030 年代。短期内,AI 机房主要还是靠既有核电、天然气、可再生能源购电与电池储能。各家 SMR 技术的差别,可以看 SMR 是什么。
供电架构也在变,台湾有份
电不只是「够不够」,还有「怎么送进去」。机柜功耗从上百千瓦往兆瓦级推进,传统供电架构的效率与铜损会吃紧。NVIDIA 因此推动 800 伏直流(800 VDC)供电架构,支持 100 千瓦到超过兆瓦的机柜,规划随 2027 年的 Kyber 机柜世代全面量产;TrendForce 2026 年 8 月则提到 Kyber 有推迟的可能。
台湾厂商在电源与线缆环节有角色:NVIDIA 公布的 800 VDC 生态系统名单里,有台达电、光宝、立锜(列名是合作生态系统,不等于已出货订单或投资保证)。这里只描述公开的供应链角色,不整理受益股或买卖建议。
小企鹅的总结
AI 的天花板正从「芯片」移到「电」。GPU 仍然重要,但接电、稳定供电、拿到变压器与并网许可,正变成同等甚至更难突破的限制。
看 AI 数据中心新闻时,也要确认电从哪里来、哪一年接得上。
想知道这些电最后怎么被散热带走,可以看 液冷是什么 与 Blackwell 是什么;想看整条链八关怎么串,回到 供应链总览。