电力与算力：为AI时代重构数据中心架构

在AI数据中心时代，电力与算力基础设施的设计、管理和部署正变得密不可分。电力、算力和冷却组件日益被整合为统一系统，进行统筹规划与优化。然而，由于AI工作负载对高密度计算机架的需求，电力组件必须进行“解耦”处理，既为高密集堆叠的服务器腾出空间，又要以远超以往的效率输送更多电力。仅从额定功耗来看，一个兆瓦级的GPU机架产生的热量约是满载CPU机架的50倍。

“侧挂车”模式应运而生

由开放计算项目（OCP）开发的Open Rack v3（Orv3）标准旨在支持更高功率密度，并在灵活、可扩展的机架中实现液冷等先进功能，以适应不断发展的AI和高性能计算（HPC）工作负载，同时兼容各种IT设备。在这一标准下，每个集成机架均可视为一个每个集成机架均可视为一个独立“单元”。但兆瓦级机架的出现，正在打破这一传统范式。

ORv3机架最初设计的单架功率支持范围为18千瓦至36千瓦，至今仍是众多工作负载的行业标杆，但已无法满足即将普及的兆瓦级机架需求。1兆瓦IT机架的设计规划已超出标准ORv3标准的极限，这不仅需要对原有设计进行大幅调整，还需采用“侧挂车”来应对电力和冷却需求。

正因如此，一些超大规模数据中心运营商正联合起来，在开放计算项目（OCP）的支持下共同开发Mt. Diablo标准，例如全新的电力机架规范，该规范支持高压直流供电基础设施和每机架1兆瓦的IT负载，并通过将电力、冷却和IT设备解耦，进一步提升各项功能的利用率。与以往单个机架独立运行不同，如今冷却液分配单元（CDU）、电力分配单元（PUD）和IT机架（一个或多个）共同构成支撑工作负载的集合单元，而冷却液分配单元（CDU）和电力分配单元（PUD）就成了IT机架的“侧挂车”。伟创力全新推出的AI基础设施平台便是绝佳例证，它将电力、冷却与计算整合到预先设计的模块化参考方案中，专为下一代数据中心量身打造。

“围墙”正在倒下

随着数据中心转向采用更高电压和先进的液体冷却技术来支持1兆瓦机架，电力转换、电力分配以及风冷环境所需设备的占用空间将大幅缩减。

一场彻底的变革正在发生，未来十年内将全面重塑人工智能数据中心基础设施。独立的电源柜和冷却液分配单元（CDU）将为IT机架释放出更多计算空间，这意味着处理工作负载所需的IT机架数量更少、密度更高、性能更强。此外，"侧挂车"可以同时为多个专用计算机架供电和散热，无需再为每个机架配备独立的电力和冷却系统。这将释放出更多空间，为后续的创新提供广阔的空间。

随着IT机架、电力和冷却单元变得更加集中、强大和高效，分隔“灰色空间”（电力机房）与“白色空间”（数据大厅）的“围墙”正逐渐消失，这种转变意义深远。据我们估计，下一代数据中心仅需当前10%的空间，就能实现同等的算力输出，且效率更高。

超大规模数据中心运营商将如何利用这些新增的可用空间？他们很可能会选择提升千兆级数据中心的计算密度，但这还有待观察。不过可以确定的是，既然更小空间内能实现更多功能，他们也可能选择缩减数据中心规模，降低建设资本支出。无论选择哪条路径，这场变革既是发展的助推器，也是全新机遇。我们热切期待与行业伙伴携手合作，共同推动AI时代的基础设施创新以及相关产品研发。我们大胆预测：即使AI时代数据中心对电力、算力和冷却的需求持续攀升，仍能实现更高的运营效率、更低的运营成本和更强的系统韧性——这无疑是一场极具积极意义的变革。

About the Author: 

关于作者：

Chris Butler 是伟创力关键电源与嵌入式电源事业部总裁。

Rob Campbell 是伟创力通信、企业和云事业部总裁。