2024年数据中心行业十大生长趋势
2023年，，，，我们见证了人工智能(AI)的爆发，，，，它正在改变人们的事情、生涯、以及与手艺交互的方法。。。以ChatGPT为代表的天生式AI也因其显著的前进和普遍的应用，，，，在去年引起了极大的关注。。。随着人工智能的一直生长和成熟，，，，将有可能彻底改变从医疗保健、金融、生产制造到交通、娱乐等众多行业。。。市场对人工智能的重大需求推动了新的芯片和效劳器手艺的生长，，，，这些转变将对数据中心的建设、电力需求、水资源消耗、供配电和制冷手艺与架构带来倾覆性的挑战。。。怎样应对这些挑战，，，，将在新的一年成为行业备受关注的议题。。。
作为数据中心、行业要害应用领域基础设施建设和数字化效劳的全球向导者，，，，自2018年起，，，，施耐德电气已经一连第7年在年头宣布《看得见的未来—数据中心行业的新趋势与新突破》系列洞察，，，，开创了行业趋势前瞻解读先河，，，，并一连引领未来厘革偏向，，，，为数据中心行业注入强劲生长动力。。。驻足深刻的行业洞察和实践，，，，施耐德电气致力于展现新一年数据中心行业会爆发哪些转变，，，，这些转变和趋势对数据中心运营商的价值和意义，，，，以及对这些行业转变的看法和价值主张。。。以下是施耐德电气全球数据中心科研中心对2024年生长趋势的展望。。。
趋势一：智算中心将引领数据中心建设
已往十年，，，，云盘算一直是推动数据中心建设与生长的主要驱动力，，，，目的是为社会提供数字化转型所需的通用算力。。。可是，，，，AI的爆发带来了重大的算力需求，，，，为了知足AI大模子的训练和应用推理，，，，我们需要建设大宗的智算中心。。。施耐德电气凭证全球数据中心的用电量，，，，GPU芯片和AI效劳器未来的出货量等数据，，，，估算出全球智算中心现在的电力需求为4.5 GW，，，，占数据中心总57 GW的8%，，，，并展望到2028年它将以26%-36%的年复合增添率增添，，，，最终抵达14.0 GW至18.7 GW，，，，占总93 GW的15%-20%。。。这一增添速率是古板数据中心年复合增添率(4%-10%)的2到3倍。。。算力的漫衍也会由现在的集中安排(集中vs. 边沿为95%:5%)向边沿迁徙(50%:50%)，，，，这意味着智算中心将引领数据中心建设的潮流。。。凭证工信部的妄想，，，，我们国家智能算力的占比将在2025年抵达35%，，，，年均复合增添率在30%以上。。。施耐德电气以为相较于古板数据中心，，，，智算中心的建设需要在确保高能效和高可用的条件下，，，，实现可一连生长和更具前瞻性，，，，也就是最小化对情形的影响，，，，尤其需要提高顺应性来知足未来IT手艺(高功耗的芯片和效劳器)的需求。。。
趋势二：AI将推念头柜功率密度骤升
机柜功率密度对数据中心的设计与造价具有较大的影响，，，，包括供配电、制冷以及IT机房的结构等，，，，一直都是数据中心较量关注的设计参数之一。。。Uptime已往几年的调研效果显示，，，，效劳器机柜的功率密度正在稳步但缓慢地攀升。。。�；；；；竦钠骄β拭芏韧ǔ５陀�6千瓦，，，，大大都运营商没有凌驾20千瓦的机柜。。。造成这一趋势的缘故原由包括摩尔定律使芯片的热设计功耗维持在相对较低的水平(150瓦)，，，，同时高密效劳器通常被疏散安排在差别的机柜以降低对基础设施的要求。。。但AI的爆发将改变这一趋势，，，，施耐德电气研究发明，，，，用于训练的AI机柜功率密度可以高达30-100千瓦(取决于芯片的类型和效劳器的设置)。。。而造成这一高密的缘故原由是多方面的，，，，包括快速提升的CPU/GPU热设计功耗，，，，CPU为200-400瓦，，，，GPU为400-700瓦，，，，未来还会进一步升高;AI效劳器的功耗通常在10千瓦左右，，，，由于GPU是并行事情的，，，，AI效劳器需要以集群的方法紧凑安排，，，，以降低芯片和存储之间的网络时延。。。�；；；；窆β拭芏鹊亩冈鼋葜行奈锢砘∩枋┑纳杓拼粗卮筇粽�。。。
趋势三：数据中心正在从风冷向液冷过渡
风冷一直都是数据中心IT机房冷却的主流方法，，，，若是设计适当，，，，可支持十几个千瓦甚至更高的机柜功率密度。。。但随着对AI训练性能的一直追求，，，，开发职员一直提高芯片的热设计功耗，，，，对这些芯片举行风冷变得不切现实。。。虽然一些效劳器供应商通过重新设计芯片的散热器、增添效劳器风量以及收支风温差，，，，以一直突破风冷手艺的极限，，，，设置40-50千瓦风冷型的AI机柜，，，，但这会使电扇的功耗呈指数级增添。。。例如，，，，AI效劳器电扇可以消耗高达25%的效劳器功率，，，，但古板效劳器的典范值只有8%。。。施耐德电气以为芯片的冷却才是液冷的主要驱动力，，，，20千瓦机柜功率密度是风冷和液冷相对合理的分界线。。。当AI机柜功率密度凌驾这一数值时，，，，应重点思量接纳液冷效劳器。。。相较于风冷，，，，液冷还带来了诸多利益，，，，包括处置惩罚器可靠性和性能提升、能源效率提升、用水量镌汰以及噪音水平降低等等。。。现在，，，，关于高密的AI效劳器，，，，供应商通常提供风冷和液冷两种计划，，，，但关于下一代GPU，，，，液冷将是唯一选择。。。
趋势四：配电的清静可靠在智算中心越发主要
关于古板数据中心，，，，差别事情负载同时抵达峰值的概率极低。。。好比，，，，典范的大型数据中心峰均比通常在1.5-2.0或更高。。。但在智算中心，，，，由于AI训练负载缺乏转变(峰均比靠近1.0)，，，，事情负载可以在峰值功率下，，，，运行数小时、数天甚至数周。。。其效果是增添了上游大型断路器脱扣的可能性，，，，以及宕机的危害。。。同时，，，，由于机柜功率密度的升高，，，，需要接纳更高额定电流值的断路器、列头柜、小母线等。。。而在电阻变小的同时，，，，可以通过的故障电流也就更大，，，，这意味着IT机房泛起拉弧的危害也会升高，，，，包管该区域事情职员的清静是必需解决的难题。。。施耐德电气建议在设计阶段接纳模拟软件对电力系统举行弧闪危害评估，，，，剖析可爆发的故障电流，，，，并且对可靠性举行剖析，，，，以便为特定园地设计最佳解决计划。。。这项研究必需从中压开关柜剖析至机柜层面，，，，同时建议若是新建数据中心IT机房的AI训练事情负载凌驾60-70%，，，，需要凭证下游各馈线断路器的总和来确定主断路器的巨细，，，，设计时不再思量同时系数。。。
趋势五：标准化将成为液冷推进的要害
冷板式液冷和浸没式液冷是数据中心液冷的两种主流方法。。。事实选择哪种液冷方法以及怎样实现快速安排一直都是行业热议的话题。。。随着越来越多AI效劳器接纳冷板式液冷，，，，冷板式液冷也更容易与古板的风冷系统兼容，，，，受到许大都据中心运营商的青睐。。。可是效劳器厂家液冷的设计方法多种多样，，，，快速讨论、盲插和Manifold的兼容性保存诸多问题，，，，IT与基础设施的责任界线也模糊不清，，，，这大大限制了液冷在数据中心的接受度和推广。。。相较于冷板式液冷，，，，接纳碳氟化合物流体的浸没式液冷不但价钱相对较高，，，，并且许多碳氟化合物属于对情形有害的人工合成类化学物质，，，，面临越来越多的行业羁系与政策压力。。。因此，，，，浸没式液冷除了接纳油类冷却液，，，，可用的碳氟化合物流体将越来越少。。。施耐德电气建议IT厂家提供更为标准化的设计计划，，，，包括流体的温度、压力、流量、装备的接口等，，，，并且提供越创造确的责任界线。。。施耐德电气将在第一季度宣布液冷白皮书，，，，来资助数据中心更好地安排液冷手艺。。。
趋势六：数据中心将越发关注WUE
水资源欠缺正在成为许多地区的严重问题，，，，相识和镌汰数据中心的水资源消耗变得越来越主要。。。此前，，，，数据中心水资源消耗未被重视的一个主要缘故原由是用水成内情对用电通常是微缺乏道的，，，，甚至许大都据中心通过消耗更多的水来提高能效。。。可是，，，，数据中心的用水已经引起了许多外地政府的关注，，，，尤其在水资源匮乏的地区，，，，政府正在出台各项政策来限制和优化数据中心的用水。。。这其中包括将WUE作为数据中心的设计指标，，，，接纳水电双控政策。。。因此，，，，镌汰用水量将成为许大都据中心运营商未来关注的重点领域。。。施耐德电气通过对数据中心行业用水量的研究，，，，以为数据中心的WUE值在 0.3-0.45 L/kWh之间是一个相对优异的数值。。。施耐德电气建议凭证数据中心所在地区水资源情形、天气情形和数据中心类型，，，，寻找用电与用水之间的平衡。。。行业可以接纳绝热蒸发、间接蒸发冷却、液冷等种种手艺立异，，，，从而镌汰直接用水量。。。数据中心运营商应将WUE作为可一连生长目的的一部分，，，，报告用水量/节水量，，，，同时关注用电所带来的间接用水量。。。
趋势七：提升配电能力将成为智算中心新的诉求
在智算中心，，，，随着机柜功率密度的提升以及AI机柜的集群化安排，，，，IT机房的配电面临额定容量偏小的挑战。。。好比，，，，已往一个300 kW的配电�？？？榭梢灾С旨甘ㄉ踔潦巧习偬ɑ�。。。而现在，，，，同样配电�？？？榈牡缌可踔廖薹ㄖС忠桓鲎畹蜕柚玫腘VIDIA DGX SuperPOD AI集群(单排358 kW的10个机柜，，，，每机柜36 kW)。。。配电�？？？楣娓裉�，，，，使用多个配电�？？？椴坏陶臝T空间，，，，也变得不切现实。。。与单个大容量配电�？？？橄啾�，，，，多个配电�？？？榛够嵩鎏肀厩�。。。�；；；；毓榕涞绲氖抵�，，，，提高配电容量的主要手段就是增大电流。。。施耐德电气建议在设计时应选择规格足够高的配电�？？？�，，，，实现弹性安排，，，，从而顺应未来的配电需求，，，，以至少支持一整排集群为准。。。好比，，，，在额定电压下，，，，800 A的配电�？？？槭窍衷谑视糜谒腥峙涞缋嘈�(PDU，，，，RPP和母线)的标准容量尺寸，，，，可提供576 千瓦(降容后为461 千瓦)。。。关于最后配电可以使用小母线，，，，从而阻止了定制大于63 A额定电流的机柜PDU。。。在空间允许的情形下，，，，可以使用多个标准化的机柜PDU作为过渡。。。
趋势八：AI将赋能数据中心的节能刷新
数据中心通过提供AI算力推感人类社会向着自动化、数字化和电气化等越发可一连的偏向演进，，，，赋能交通、制造和发电领域镌汰对情形的影响。。。反过来，，，，AI也可以赋能数据中心能源的优化，，，，来镌汰其自身对情形的影响。。。好比，，，，AI和机械学习手艺可以用于数据中心冷源系统和空调最后的控制，，，，通过对历史数据的剖析，，，，实时监测数据中心气流漫衍，，，，并基于数据中心IT负载的转变，，，，实时匹配合适的冷量输出。。。通过自动调理最后细密空调及风机的运转方法，，，，从而实现动态地按需制冷，，，，以镌汰热门并且降低机房的能源消耗与运维本钱。。。施耐德电气以为AI手艺在机房空调群控系统中的应用，，，，可以实现机房内部情形参数的智能监测和控制，，，，并通过自动调理与优化来提高能效和系统的可靠性，，，，从而抵达节能减排的目的。。。随着AI手艺的一连普及，，，，以及国家对数据中心节能降耗的一连要求，，，，无论是新建照旧刷新项目，，，，AI手艺在数据中心空调群控系统中均将获得更多的关注与应用。。。
趋势九：配电系统的占地面积将引关注
在数据中心设计中，，，，追求IT机房面积占比的最大化，，，，即尽可能镌汰辅助装备间的占地面积，，，，一直都是数据中心设计的主要诉求之一。。。关于古板的数据中心，，，，IT机房的面积与配电室的面积之比通常为1.5:1左右。。。随着AI驱动IT机柜的高密化，，，，越来越多的IT机房接纳液冷方法，，，，液冷IT机房的面积与配电室的面积之比将爆发逆转，，，，在0.6:1左右。。。这时，，，，配电室的占地面积将引起数据中心设计职员的更多关注，，，，优化配电室的占地面积也必将成为行业的一个生长偏向。。。施耐德电气以为在更小的占地面积内，，，，提高配电和电源装备的供电容量是有用的途径之一。。。好比，，，，减小UPS系统的占地面积，，，，包括接纳更高功率电源�？？？榈哪？？？榛疷PS，，，，实现兆瓦级单柜功率;同时接纳锂电池取代铅酸蓄电池，，，，可以将电池间的占地面积镌汰40-60%。。。集中安排供配电装备(好比：电力撬块)也可以镌汰配电间的占地面积;接纳体积紧凑的�？？？榛涞绻窈统鼗裼头⒌缁扔钡缭匆彩怯杏玫氖侄�。。。
趋势十：储能系统在数据中心的价值日益凸显
UPS系统在实现数据中心电能质量治理和不中止供电方面一直施展着主要的作用。。。随着数据中心运营商面临着提高可一连性和财务绩效，，，，同时坚持或增强供配电系统的可靠性和弹性的压力，，，，新的能源存储和发电手艺提供了新的可能性，，，，但也对古板数据中心运营模式和电气架构提出了挑战。。。电池和燃料电池平漫衍式能源手艺能够有用爆发或存储清洁能源。。。储能系统除提供古板UPS系统功效外，，，，还可以通过在用电岑岭时释放存储的能量来治理电力需求岑岭，，，，实现扛峰增载;通过削峰填谷，，，，降低数据中心用电本钱，，，，来实现能源本钱优化;同时加入电网的需求响应，，，，实现创收。。。施耐德电气以为数据中心实现可一连生长，，，，需要降低能源本钱，，，，充分使用停留的资产，，，，镌汰对柴油发电机的依赖，，，，并坚持自力于电网的营业弹性，，，，这些需求为储能系统在数据中心的接纳创立了更多有用的应用场景与价值。。。随着锂电池储能系统价钱的一直下降和电气架构的立异，，，，数据中心可以通过微网系统提供对能源供应的更大控制权和自主权;在没有微网的情形下，，，，也可以通过安排储能系统来获得竞争优势。。。
进入2024年，，，，数据中心行业的重点将从古板数据中心建设转向智算中心建设，，，，通过一直的手艺立异来实现智算中心的可一连生长与顺应下一代IT手艺是要害所在。。。
以上对新兴趋势的展望来自施耐德电气全球数据中心科研中心，，，，该部分设立于上个世纪九十年月。。�？？？蒲兄行氖贾找浴疤剿魇葜行男幸档氖忠蘸蜕で魇�，，，，提倡最佳实践”为团队使命，，，，通过揭晓通俗易懂的白皮书和权衡工具助力数据中心用户提高可用性和优化能效，，，，赋能数据中心的可一连生长，，，，最大化数据中心的商业价值。。。阻止2023年，，，，施耐德电气科研中心团队已经发批注皮书230余篇，，，，每年有凌驾40万的下载量;权衡工具30个，，，，每年有凌驾2万用户在线使用。。。所有白皮书和权衡工具都免费提供应整个行业学习和使用，，，，在推动数据中心行业的生长的同时充分印证了施耐德电气在数据中心行业头脑首脑的职位。。。
（资料泉源：施耐德电气官网）
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