作者：阿利斯泰爾·斯皮爾斯
微軟全球基礎設施行銷總經理
隨著人工智慧（AI）技術與數據密集型運算的爆發性成長，高效且可靠的電力供應已成為發展命脈。高溫超導（HTS）正作為一項顛覆性技術嶄露頭角，它能顯著降低傳輸損耗，大幅提升能源效率。目前，微軟正深入研究 HTS 技術，旨在為資料中心日益增長的電力需求尋求最佳解方，並進一步提升營運的永續性。超導體的「無損」特性，讓電力傳輸真正邁向高效。
超導體能讓電流在流動時實現「零電阻」。這意味著我們不僅能更高效地輸送電力，還能更快速地完成擴容。微軟正探索如何利用該技術增強電網韌性，並降低資料中心對周邊社區的影響。由於超導體在輸送巨量電能時僅需極小的空間，它將助力我們打造更清潔、更緊湊的電力系統。
▲ 微軟雲運營與創新部門副總裁兼首席技術官朱迪·普里斯特與 VEIR 首席技術官埃爾汗·卡拉賈正在進行 3MW 超導電纜的出廠測試。
這一技術的應用將改寫雲端的配電模式，為 AI 技術等高負載需求保駕護航。為此，我們需要重新審視傳統的電力設計方案。透過與超導技術夥伴及系統整合商緊密協作，我們正致力於將這一前沿科學轉化為切實可行的解決方案，從而賦能客戶與社區。
01
超導體如何為資料中心提效增能
目前，大多數雲端基礎設施的布線和輸電線路仍使用銅或鋁。雖然它們是優良導體，但 HTS 電纜的表現更好，因為它實現了電流的「零電阻」傳輸。HTS 電纜更輕、更細，且在輸電過程中不發熱、無電壓降。該技術的核心在於可擴展的高可用冷卻系統，它能將電纜維持在必要的低溫環境，保障微軟資料中心的高效運行。相比之下，電流在銅線中步步受阻，不僅損耗效率、產生熱量，還限制了輸電上限。而超導材料在冷卻後可消除一切損耗與熱積聚，徹底打破了輸電距離的限制。
▲ 利用 HTS 技術減少資料中心的基礎設施負擔
◉ 為什麼這對資料中心至關重要？
高溫超導並非新概念，在能源、交通等領域已被研究多年。但直到最近，隨著製造工藝和經濟性的突破，它才具備了支撐微軟雲規模應用的可行性。資料中心往往在有限的佔地內承載著巨大的電力負荷。傳統導體讓運營商陷入兩難：要擴建變電站、要增加輸電線，否則只能限制部署密度。超導體打破了這種權衡：它在不增加物理佔地的前提下提升了「電力密度」，讓現代設施在空間受限的情況下，依然能滿足 AI 技術時代的電力需求。
在資料中心內部，更強勁的電力直達機架，支撐起高密度、高性能的業務負載。HTS 電纜比銅線更輕且傳輸距離更遠，能有效優化機架間的功率分配，消除潛在瓶頸。我們在 OCP 2025 開放計算技術大會上已分享了這一創新架構的願景。
在實際應用中，HTS 已展示出驚人的潛力：在向伺服器機架直接供電時，它能將電力線纜的尺寸縮小一個數量級，為資料中心內部配電打開了全新的想像空間。
▲ 微軟雲業務運營與創新部首席基礎設施工程師魯斯蘭·納吉莫夫，在世界上首個採用 HTS 驅動的機架原型旁（機架上方可見超導線纜）。
02
以下一代電力架構驅動產能升級
HTS 技術高度契合微軟雲的長期發展規劃。隨著 AI 技術系統的擴張，電力供應依然是最大的瓶頸。透過引入超導體更新電力系統，我們可以構建更具彈性的基礎設施，輕鬆應對雲服務的增長需求，甚至在未來催生出全新形態的資料中心。
我們需要動態擴展電力容量，而非每次都推倒重建整套基建。下一代超導傳輸線在同等電壓下，輸電能力比傳統線路高出一個數量級。這能顯著縮短資料中心站點的互聯與擴建週期，加速算力部署，以滿足全球對雲服務的渴求。超導體是資料中心和電網的一場底層變革，但這需要我們打破傳統電力系統的固有思維，重新定義輸電與資料中心的設計範式。
「超導體是一項定義類別的技術，它將徹底改變從發電端到晶片端的整個電力價值鏈。在 VEIR，我們提供完整的電力傳輸方案，利用這些新型材料幫助客戶攻克基建瓶頸，更快解鎖產能，實現更高的電力與計算密度。」
蒂姆·海德爾，VEIR 執行長（微軟氣候創新基金投資公司）
03
更環保的電網，更友好的社區
HTS 系統不僅減少了能源損耗，還大幅縮減了輸電所需的物理空間。從電網角度看，它能穩定電壓並具備故障電流限制能力，不僅增強了資料中心的供電穩定性，也惠及周邊的住宅、學校和醫院。
▲ 超導電纜所需的溝槽更小，並可減少對高架輸電線路的侵入性需求 [來源：AMSC，LIPA 超導項目]
更重要的是，這項技術降低了電力基建的「社會存在感」。傳統的電力擴容往往意味著龐大且吵鬧的設施，例如高壓架空線和大型變電站，而 HTS 系統更小巧、更安靜。它能以較低電壓傳輸等量電力，減少了對施工通道和安全距離的要求。這意味著空間利用率更高、建設週期更短，對周邊社區的影響也降到了最低。
「透過超導體，聯邦愛迪生電力公司（ComEd）在不干擾當地商戶和社區的情況下，完成了芝加哥電網變電站的互聯。這一方案極大地增強了電網的韌性。」
丹尼爾·麥加恩，美國超導公司 (AMSC) 執行長
隨著全球希望減少煤炭、天然氣和原油的使用以減少碳排放、實現氣候變化目標，風能和太陽能等清潔能源變得越來越重要。
04
探索資料中心的未來
高溫超導技術只是微軟勾勒未來資料中心藍圖的冰山一角。隨著雲端需求的持續躍升，從尖端的散熱系統到更綠色的電力方案，無數創新技術正協同發力，助力我們構建更快速、更智慧、更具永續性的基礎設施。
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