NVIDIA treibt den großen Wandel bei KI-Rechenzentren voran, chinesische Hersteller wollen keine Randfiguren sein.

Einwohner des US-Bundesstaates Pennsylvania könnten während des KI-Booms viele Beschwerden haben. Denn in den vergangenen 7 Jahren sind ihre durchschnittlichen Strompreise um fast 50 % gestiegen.

KI-Rechenzentren werden als „Stromfresser“ bezeichnet, da ein Rechenzentrum mit einem Spitzenbedarf von 1 GW so viel Strom verbraucht wie der Jahresstromverbrauch von etwa 700.000 Haushalten, was etwa einer Kleinstadt entspricht. Der Stromverbrauch eines 1-GW-Rechenzentrums entspricht dem eines mittelgroßen Landes.

Doch dieser Trend ist unaufhaltsam. Sam Altman, Präsident von OpenAI, hat einmal erklärt: Wenn sich die KI-Rechenleistung in den nächsten 20 Jahren um das 10.000-fache erhöht, wird auch ihr Energiebedarf um das 10.000-fache steigen.

KI-Unternehmen bauen weltweit Rechenzentren mit höherer Leistung und besserer Leistung. Im Mai 2025 kündigte Nvidia die Einführung der Hochdichte-Rechenleistungsplattform Kyber mit Rack-Architektur sowie einer 800-V-Stromversorgungsarchitektur an. Dies ist ein für zukünftige KI-Fabriken im Gigawatt-Maßstab entwickeltes Konzept, das darauf abzielt, die GPU-Dichte maximal zu erhöhen.

Dies ist das neue Rechenzentrum im Zeitalter des KI-Booms. Nvidia definiert es als eine „grundlegende architektonische Veränderung“. Der Kern dieser Veränderung lässt sich auf zwei Punkte zusammenfassen: Herkömmliche Rechenzentrumsräume führen üblicherweise 480 V Wechselstrom in die Schränke und senken die Spannung im Schrank auf 54 V/48 V Gleichstrom zur Stromversorgung der Server gleichzurichten. Nvidia hingegen führt 800 V Hochspannungs-Gleichstrom (DC) direkt in die Schränke ein und ersetzt die herkömmliche 54-V-DC-Sammelschiene vollständig.

Laut der offiziellen technischen Dokumentation von Nvidia kann nach dem Wechsel von 415 V Wechselstrom auf 800 V Gleichstrom ein Leiter gleicher Abmessungen 85 % mehr Leistung übertragen und der Bedarf an Kupferkabeln direkt um 45 % reduziert werden; gleichzeitig kann durch die Beseitigung mehrerer unnötiger Wechselstrom-Gleichstrom-Umwandlungsstufen in der herkömmlichen Kette die Gesamteffizienz der Stromnutzung des Systems erheblich verbessert werden, was auch eine wichtige Lösung darstellt, um den Stromverbrauch pro Schrank von 100 kW auf den Megawatt-Maßstab zu heben.

Zahllose Lieferanten sind aktiv oder passiv in diesen großen Wandel der KI-Infrastruktur verwickelt. In der Liste der Partner von Nvidia finden sich neben etablierten europäischen und amerikanischen Giganten wie Eaton und Infineon auch einheimische Unternehmen wie Innoscience und Megmeet.

Es ist unbestreitbar, dass obwohl einige wenige Unternehmen in die Lieferkette von Nvidia eingetreten sind, die Technologie vieler inländischer Unternehmen kurzfristig noch einen Rückstand gegenüber europäischen und amerikanischen Unternehmen aufweist. Ein CTO eines Unternehmens, der seit vielen Jahren in der Leistungselektronikbranche tätig ist, sagte zu Hard-Krypton, dass er einschätzt, dass dieser Rückstand 3 bis 5 Jahre Aufholzeit erfordert.

Auf der anderen Seite hat der Aufbau inländischer intelligenter Rechenzentren und die Weiterentwicklung inländischer Rechenleistungschips dennoch eine Nachfrage auf dem lokalen Markt freigesetzt. Der Gründer eines Unternehmens, das frühzeitig mit der Entwicklung von Megawatt-SST begonnen hat und von Hard-Krypton interviewt wurde, erklärte, dass diese Technologie zuvor im industriellen Bereich wenig Beachtung fand und zunächst nur ein oder zwei inländische Unternehmen, die Mikronetze und Schnellladung herstellen, sich für Megawatt-SST-Lösungen interessierten. Doch seit der zweiten Hälfte des Jahres 2025 hat sich die Branche mit der Entwicklung intelligenter Rechenzentren ausgeweitet, und das Unternehmen hat insgesamt zwei- bis dreihundert Interessenten kontaktiert – „alles inländische Unternehmen“.

Auf dem Sekundärmarkt steigt der Halbleitersektor kontinuierlich, und die Kurse von Unternehmen, die mit Konzepten wie SST und Galliumnitrid verbunden sind, sind sehr lebhaft. In der ersten Hälfte des Jahres 2026 haben 20 Unternehmen im Bereich Energiespeicherung 27 neue SST-Produkte auf den Markt gebracht, und Institutionen wie CITIC Securities haben den Industrialisierungstrend von SST ausdrücklich positiv bewertet.

Wenn man in Zukunft einen Platz im Stromversorgungssystem von Rechenzentren einnehmen möchte, ist die Zeit, die den Unternehmen bleibt, nicht ausreichend, wenn man den Zyklus von der Forschung und Entwicklung bis zum Aufbau der Lieferkette berücksichtigt. „Obwohl wir uns noch in der Anfangsphase der Branchenentwicklung befinden, ist dies bereits der entscheidende Zeitpunkt, um in den Markt einzusteigen“, sagte ein Investor, der sich seit langem mit KI-Infrastruktur befasst, zu Hard-Krypton.

 

Dreifache Umgestaltung der Stromumwandlung unter der neuen Architektur

Um große Rechenzentren zu bauen, die für Rechenleistung im Megawatt-Maßstab geeignet sind, muss die Stromversorgung in der gesamten Kette von der Erzeugung über die Übertragung und Speicherung bis zur Umwandlung neu gestaltet werden, wobei die Auswirkungen der Stromumwandlung am tiefgreifendsten sind. Der Grund, warum die Branche in der riesigen Stromverteilungskette den Fokus auf die drei Elemente Feststofftransformator (SST), Siliziumkarbid und Galliumnitrid legt, liegt darin, dass sie die zentralsten Energieumwandlungspunkte in dieser 800-V-Gleichstrom-Revolution darstellen.

Genauer betrachtet muss der Strom vom Hochspannungsstrom des Netzes bis zur endgültigen Einspeisung in den GPU-Chip im Inneren des Rechenzentrums drei Kernumwandlungen durchlaufen:

Die primäre Stromversorgung bedeutet, dass der Netzstrom von mehreren tausend Volt über einen Transformator in 800 V Hochspannungs-Gleichstrom umgewandelt wird, was der Ausgangspunkt der Stromverteilung im Rechenzentrum ist.

Der Feststofftransformator spielt hierbei eine Schlüsselrolle: Er ersetzt direkt den herkömmlichen Netztransformator von mehreren Tonnen Gewicht, der mehrere Räume im Eingangsbereich des Rechenzentrums einnimmt, wandelt 10 kV/35 kV Wechselstrom in eine 800-V-Gleichstrom-Sammelschiene um und verkleinert das Volumen um mehr als 50 % im Vergleich zu herkömmlichen Transformatoren. Dass SST bei Hochspannung von mehreren zehntausend Volt und hoher Leistung im Megawatt-Bereich nicht durchschlägt, wird durch die physikalischen Eigenschaften von Siliziumkarbid mit hoher Spannungsfestigkeit, hoher Temperaturbeständigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit entscheidend unterstützt.

Die sekundäre Stromversorgung findet am Rack statt: Der 800-V-Gleichstrom gelangt in den Rechenzentrumsraum und wird in der Nähe der Racks in 54 V/12 V umgewandelt, um als Rack-Stromversorgung zu fungieren. Galliumnitrid hingegen zeichnet sich durch schnelle Schaltgeschwindigkeit, geringe Hochfrequenzverluste aus und ermöglicht die Verkleinerung magnetischer Bauelemente.

Bei der tertiären Stromversorgung wird die 54-V/12-V-Stromversorgung in das Server-Mainboard eingespeist und weiter in eine extrem niedrige Spannung von etwa 1 V umgewandelt, um die GPU/CPU-Kerne direkt mit Strom zu versorgen.

Wenn weiterhin herkömmliche niederfrequente siliziumbasierte Bauelemente verwendet werden, werden das riesige Volumen und die Wärmeentwicklung, die durch die 800-V-Hochspannung entstehen, das Rechenzentrum überlasten. Aus technischer Sicht ist SST kein völlig neues physikalisches Prinzip – es wurde zuvor in der Forschung zu Hochgeschwindigkeitsladung von Elektrofahrzeugen und Schienenverkehr eingesetzt. Seine großflächige Einführung in die Stromversorgung von Rechenzentren ist jedoch ein neuer Versuch, der gerade zur kommerziellen Umsetzung kommt.

Diese Umstellung des Anwendungsbereichs hat auch das Wettbewerbsgefüge der Halbleiterbranche verändert. Die Halbleiter der dritten Generation, die durch Siliziumkarbid und Galliumnitrid repräsentiert werden, verfügen im Vergleich zu herkömmlichen Halbleitermaterialien auf Siliziumbasis über eine höhere Spannungsfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Fähigkeit zum Hochfrequenzbetrieb. Sie eignen sich besonders gut für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge, Photovoltaik-Energiespeicherung und 5G-Kommunikation und sind wichtige Materialien für neue Leistungshalbleiter (Leistungshalbleiter sind Halbleiterbauelemente, die zur Umwandlung, Übertragung und Steuerung von elektrischer Energie verwendet werden, wie IGBTs und Leistungsdioden). Dennoch wurden sie über Jahre hinweg aufgrund von Kosten- und Technologieproblemen nicht großflächig eingesetzt.

Der Halbleiterfachmann Chen Han erinnerte gegenüber Hard-Krypton an die Veränderungen der Branche in den vergangenen Jahren: Im Jahr 2021 erlebte die Branche eine Chipknappheit und Preissteigerungen, was inländischen Leistungshalbleitern die Chance gab, Fehler auszuprobieren und in die Auswahl einzusteigen; von 2022 bis 2023 führte die übermäßige Freigabe von Produktionskapazitäten zu einer Lagerabbauphase, in der mittlere und niedrige Bauelemente in einen heftigen Preiskrieg gerieten und die Rentabilität der Hersteller gefährdet war. Erst nachdem die Lagerbestände 2024 abgebaut waren, begann die Branche, sich zu hochwertigen Produkten im Automobilstandard vorzuarbeiten.

Mit der Weiterentwicklung der neuen Generation von Stromzentren können Leistungshalbleiter endlich aus dem früheren bösartigen Wettbewerb ausbrechen.

„Bis Ende 2025 waren die meisten der Meinung, dass Halbleiter der dritten Generation schwer zu entwickeln sind, und der Bereich der Elektrofahrzeuge ist in eine Sackgasse mit negativen Bruttomargen geraten“, sagte der Investor Yuan Yue zu Hard-Krypton. Lange Zeit hatten Investoren diesen Sektor aufgegeben, aber im zweiten Halbjahr 2025 ist die KI-Rechenleistung explosionsartig gestiegen, sodass Leistungshalbleiter von Elektrofahrzeugen und traditionellen Energiebereichen in die Stromversorgung von KI-Rechenzentren gewechselt sind und wieder auf die Bühne zurückgekehrt sind.

„Investoren, die diesen Sektor beobachten, investieren im Grunde genommen alle in die KI-Infrastruktur“, fasste Yuan Yue zusammen. „Alle suchen entlang der Rechenleistungskette nach Chancen – die erste Welle hat in GPUs investiert, die zweite in Speicher und CPUs, danach in Switches, Flüssigkühlung und PCBs, und jetzt sind die Stromversorgung und die elektrische Infrastruktur an der Reihe. In dieser Branche mit exponentiellem Wachstum hat die physische Modernisierung des Stromversorgungssystems gerade erst begonnen, und der Aufschwung der lokalen Industriekette ist nur eine Frage der Zeit.“

 

 Die Vertrauensbarriere des „Hochspannungsherzens“

Obwohl die Nachfrage lebhaft ist, sind die Technologien von SST und Halbleitern der dritten Generation nach dem aktuellen Stand der Industriekette noch nicht ausgereift. Die technische Ebene inländischer Unternehmen weist nach wie vor einen Rückstand gegenüber ausländischen Giganten auf.

Derzeit stammen die inländischen Unternehmen, die sich mit der SST-Forschung und -Entwicklung befassen, hauptsächlich aus traditionellen Transformatorherstellern und ehemaligen Herstellern von Bauelementen für Elektrofahrzeuge, die in den Bereich einsteigen. Dennoch betonten mehrere befragte Investoren, dass die technischen Hürden von SST hoch sind und die Erfahrungen aus Automobilproduktionslinien nicht vollständig wiederverwendet werden können.

Nehmen wir das entscheidende Siliziumkarbid-Bauelement als Beispiel: Die maximale Spannungsfestigkeit eines einzelnen Siliziumkarbid-Transistors ist begrenzt, sodass er unter Hochspannung in Reihen- und Parallelschaltung verwendet werden muss. Derzeit fehlt es jedoch bei einzelnen inländischen Bauelementen noch an ausreichender Ausbeute und Konsistenz, was direkt die Zuverlässigkeit des gesamten Systems beeinträchtigt.

Dank des massiven Aufbaus von Siliziumkarbid-Produktionslinien für Elektrofahrzeuge in den vergangenen Jahren ist die inländische Siliziumkarbid-Industriekette bereits relativ ausgereift. Doch Chen Han sagte zu Hard-Krypton: Obwohl es viele Teilnehmer gibt, sind nur sehr wenige davon rentabel – einerseits steigt die Durchdringungsrate noch an, andererseits konzentrieren sich inländische Hersteller auf den mittleren und niedrigen Markt mit starkem internen Wettbewerb, während der hochwertige Markt weiterhin von ausländischen Giganten dominiert wird.

Gleichzeitig stehen die neuen Technologien vor extrem hohen „Vertrauenshürden“. Der Investor Li Cheng, der sich seit vielen Jahren mit Halbleitern befasst, verglich es so: „Den SST auszutauschen ist wie eine Herztransplantation – kein Rechenzentrum wagt es, dies leichtfertig zu versuchen. Wenn ein SST ausfällt, werden teure GPUs in der ganzen Reihe oder sogar im gesamten Rechenzentrum lahmgelegt.“

Dies erklärt auch, warum viele Rechenzentren derzeit weiterhin herkömmliche Transformatoren mit gewickelten Spulen zur „Reparatur und Ergänzung“ verwenden – sie sind zwar sperrig, aber ihre Zuverlässigkeit wurde über Jahrzehnte hinweg nachgewiesen. Daten zeigen, dass von Januar bis April 2026 der gesamte Exportwert traditioneller chinesischer Transformatoren 217,7 Milliarden Yuan erreicht hat, was einem Anstieg von 27 % gegenüber dem Vorjahr entspricht, und die Exportwerte stiegen stetig auf neue Höchststände.

„Der Trend ist unumkehrbar. Wenn der Stromverbrauch pro Chip und pro Rack weiter steigt und herkömmliche Transformatoren physisch nicht mehr hineinpassen, müssen sie ausgetauscht werden“, ergänzte Li Cheng. „Derzeit ist die Leistung pro Rack in den meisten inländischen intelligenten Rechenzentren noch nicht auf den kritischen Punkt gestiegen, an dem ein Austausch unumgänglich ist.“

Neben Halbleitern gibt es nach Ansicht von Li Cheng möglicherweise noch Chancen für Server-Stromversorgungen (PSU) und Stromversorgungsgestelle, die den „letzten Meter“ der Stromimplementierung darstellen.

Laut Statistiken von Valuates Reports wird der globale Markt für KI-Server-Stromversorgungen von 2,846 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 60,81 Milliarden US-Dollar im Jahr 2031 wachsen, mit einer jährlichen durchschnittlichen Wachstumsrate (CAGR) von bis zu 45 %. Der Sprung der Leistungsdichte in Größenordnungen bedeutet, dass PSU nicht mehr herkömmliche Schaltnetzteile mit niedrigen Bruttomargen sind, sondern Kernsysteme, die Hochfrequenzschaltkreise, Flüssigkühlung und Mikrocontroller integrieren – der Hardware-Einheitspreis und die Rentabilität werden ebenfalls stark steigen.

Aus Sicht des Wettbewerbsgefüges wird der hochwertige Stromversorgungsmarkt seit langem von etablierten europäischen und amerikanischen Giganten kontrolliert. „Doch der Vorteil der chinesischen Stromversorgungsbranche liegt nicht darin, dass sie bereits die modernste 800-V-Stromversorgungstechnologie beherrscht, sondern in der vollständigen Leistungselektronik-Lieferkette, den starken Fertigungs- und Engineering-Fähigkeiten sowie den Hochspannungs-Anwendungserfahrungen, die über Jahre in der neuen Energiebranche gesammelt wurden“, urteilte Li Cheng.

 

Die nicht erreichbare Lieferkette von Nvidia und der zukünftige Markt

In der von Nvidia veröffentlichten Liste der 800-V-Partner gibt es nur sehr wenige Unternehmen aus dem chinesischen Festland. Unternehmen wie Innoscience und Megmeet sind hauptsächlich über Kooperationen bei Galliumnitrid-Bauelementen und Stromversorgungsmodulen eingestiegen.

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