隨著AI技術的飛速發展，智算中心作為支撐其高效運行的核心基礎設施，正面臨著前所未有的挑戰與機遇。作為全球領先的數字基礎設施解決方案提供商，維諦技術(Vertiv)以其深厚的技術積累和創新能力，不斷為智算中心的發展提供堅實的支撐。
《數智元》雜志記者采訪了維諦技術(Vertiv)中國區ACP解決方案部高級經理趙呈濤先生，就智算中心的關鍵基礎設施需求、供配電應用趨勢以及AI技術對供電系統的挑戰等問題進行了深入探討。
1、智算中心高密趨勢
記者：從數字化到數智化，從計算到智算，數據中心建設迎來了新一輪的挑戰——智算中心正加速呈現。那么，智算中心對關鍵基礎設施的本質需求是什么?您如何看待智算中心未來的供配電應用趨勢?
趙呈濤：智算中心作為數字時代的關鍵基礎設施，其核心需求主要聚焦于兩個領域：一是能源的高效利用與能耗管理，二是采用前沿高效的制冷解決方案，以應對高密度計算帶來的散熱挑戰。
針對智算中心供配電方面的變化，我們分析了當前面臨的挑戰與未來趨勢。隨著智算中心功率需求的快速增加，從原有的單柜6kW，直接躍升到要應對英偉達GB200級別的GPU超級芯片。2024年英偉達新近發布NVL72，單柜到132kW，這種變化徹底重塑了電力設計的需求。傳統的數據中心需要配置大量機柜，而如今的智算中心僅需少量高功率密度機柜即可滿足需求，這對供配電系統的靈活性、不確定性和適應性提出了極為苛刻的要求。
資源池化成為解決這一問題的關鍵舉措，通過資源池化可以實現高彈性供配電系統，從而適應不同的應用場景和快速變化的能源需求。在產品架構上，為了提高電源使用率和應對高功率消耗，維諦技術已經在海外采用分布冗余(DR)和后備冗余(RR)先進架構，并努力推動國內大型互聯網公司向這一更加高效、可靠的供配電模式轉型，這些新型架構能夠更有效地利用電能，提升算力，同時降低電力損耗。
此外，很多產品架構將會發生變化，傳統上，國內市場中的大型UPS電源多以600kW為核心規格，然而，隨著技術的飛速進步和市場需求的深刻變化，更高功率等級的UPS電源(例如1MW、1.5MW乃至2MW)正逐步成為市場的新寵。隨著服務器負載需求的快速變化，UPS電源必須具備更強的超電適應性和過載能力。
而面對AI服務器普及與能量密度提升的挑戰，未來的供配電架構需高效響應，融合管理、部署與維護功能于一體，實現高度集成化和智能化管理。這一變革將深刻影響電力使用效率的優化、產品融合度的提升，以及系統部署與維護的加速。供配電系統將更加靈活、智能，以滿足AI時代對電力供應的苛刻要求。
我們已經擁有兆瓦規模UPS電源，包括在全球銷售的1.2MW的EXL一體化大功率UPS。為順應市場變化，UPS電源采用模塊化設計可以更好滿足國內客戶市場的需求，并在計劃今年推出1.25MW的模塊化UPS Power UPS 9000，同時將在兩個月在全球范圍內發布單機功率高達2MW～2.5MW的UPS電源，將迅速適應并引領未來供配電架構的變革。
2、應對超特應對挑戰
記者：在AI技術的驅動下，智算中心的電力需求導致機柜功率密度迅速增加，AI負載的超電特性對供電系統建設提出了哪些挑戰?
趙呈濤：AI負載的超電特性*是目前一個尤為棘手且廣泛討論的問題，這一挑戰在適用AI服務器的背景下顯得尤為突出。例如我們在東南亞地區數據中心面臨的特殊情況，可以進一步細化這些關鍵區別及其影響：
(1)電網供電不穩定與AI負載動態變化的雙重挑戰：東南亞地區電網供電的不穩定性，使得數據中心不得不依賴柴油發電機作為備用電源。然而，AI負載的持續動態變化對電壓穩定性提出了極高要求。當電壓波動幅度達到130%至150%時，這種劇烈的電壓波動不僅考驗著柴油發電機的調節能力，容易導致超調現象，從而引發供電不穩。這種不穩定性導致UPS電源系統頻繁切換至旁路模式，而顯著降低了供電的持續性和可靠性，增加了數據中心運行的風險。
(2)對電池儲能系統的負面影響：長期的電壓波動不僅影響發電和供電系統的穩定性，還間接損害了電池儲能系統的健康。電池儲能系統在應對頻繁的電壓波動時，不僅加速了電池的老化過程，還縮短了其使用壽命。因此，數據中心需要更頻繁地更換電池組，增加了運維成本和更換周期。長期來看，這對數據中心的整體經濟效益構成了不利影響。
3、創新領航智算集群
記者：智算中心的顯著特點是這種高功率的集群，而電力匹配是關鍵環節，這個方面維諦技術有什么創新的理念和產品落地?
趙呈濤：作為數據中心建設領域的領航者，維諦技術始終站在技術前沿，深度洞察行業動態，并融合全球領先設計理念，動態調整產品策略以應對市場變化。我們積極與行業領先的公司開展合作與互動，共同推動數據中心技術的革新與發展。
面對數據中心電力供應領域的一系列顯著變革。維諦技術展現出了強大的創新能力和市場適應性。首先，我們率先推出了交流電力模組與電力模塊的APT產品，這些產品不僅具備高效穩定的性能，還能靈活適應不同應用場景。與此同時，針對行業領先的互聯網客戶對直流供電的偏好，我們迅速推出了相應的直流電力模組，并獲得了市場的廣泛認可。
我們還發現部分客戶對于交直流混合供電模式的迫切需求，因此研發并推出了交直流一體化電力混合模組。該模組融合了交流與直流供電的雙重優勢，不僅滿足了客戶對于靈活、高效供電方式的多樣化需求，還憑借其創新設計贏得了設計院的高度認可。
此外，針對當前超大規模數據中心面臨的電力供應挑戰，我們推出了融合電網與電池聯合供電的創新方案。通過優化鋰電池的配置與占地面積，我們推出了適用于不同功率需求的小母線產品，覆蓋范圍為6kW到150kW不等。我們的小母線產品已經超越國標限制，實現了高達1000A的電流承載能力，從而能夠支持最帶高達630kW的供電能力，可以滿足當前主流數據中心單柜100kW左右的供電需求。
為了進一步提升產品競爭力，我們還將小母線、UPS以及前端設備進行了全面定制化設計，確保供電系統能夠完美匹配當前機柜的功率密度要求。
4、致力簡化高效安全
記者：針對智算中心的供電系統的建設，如何在空間及系統架構配置等方面，考慮它的經濟性，同時還要考慮它的安全性?
趙呈濤：我們在與客戶溝通交流中發現，在追求高效成本與卓越效率的同時，數據中心的空間優化同樣是客戶非常關注的重點。隨著數據中心功率密度的快速提升，電力設備機房與IT機房的面積配比問題日益凸顯，特別是在功率達到約16kW的時候，兩者面積已趨近1：1的比例，這對數據中心的整體布局與擴展性構成了挑戰。
針對這一現狀，我們研發了一系列創新產品與技術方案，旨在通過縮短供電路徑、優化供配電架構以及提升產品功能密度等措施，有效解決空間占用問題。我們采取了以下策略：首先，致力簡化供配電架構，通過融合設計減少多級結構與鏈路，從而消除不必要的環節，顯著降低占地面積。這種結構上的優化不僅減少了不必要的環節，并減少占地面積。
其次，針對功率密度提升帶來的挑戰，我們推出了功率密度更高的小型化產品，有效降低了對更大空間的依賴，進一步助力數據中心的空間優化。
此外，我們還充分利用了數據中心機房的通風特性，創新性地提出了兼容前進風上出風的理念。通過這一設計，我們可以實現預制一體化產品的背靠背安裝，這種安裝方式在海外已得到廣泛應用，并成功將數據中心的占地面積降低30%至50%。
最后，針對電力設備機房面積增大后產生的散熱問題，我們推出了將空調內嵌于電力模組之間的解決方案。這一創新設計實現了對電力設備的精確制冷，不僅大幅提升了制冷效率，還有效縮減了空調系統的占地面積，為數據中心機房騰出了更多空間。
5、模塊部署彰顯價值
記者：模塊化設計在加速AI部署過程中扮演了什么角色?維諦技術(Vertiv)是如何通過模塊化來提高部署效率和靈活性?
趙呈濤：近年來，模塊化設計理念在數據中心領域引起了廣泛關注，其在實際應用中的顯著優勢，尤其是在大型園區項目中的表現，更是印證了其重要性和價值。模塊化設計為數據中心的快速部署、靈活調整及高效運維提供了有力支撐。
在大型數據中心園區項目中，模塊化設計首先體現在規劃與設計層面。通過將供配電、制冷、結構及維護等關鍵要素標準化，我們實現了數據中心園區的模塊化建設。這種設計不僅加快了園區的建設速度，還確保了復制與擴展的便捷性，為數據中心的規模化發展奠定了堅實基礎。
我們現有的產品都采用了模塊化設計，例如電力模組APT、空調方面DSE、AHU以及制冷單元等。這種設計不僅提高了產品的適應性和靈活性，還帶來了多重優勢。首先，模塊化設計能夠加速數據中心的部署進程，通過即插即用的方式，快速集成電力、制冷等模塊，有效提升了建設效率。
其次，模塊化可以快速定制和調整。例如在項目的早期階段，我們可能部署了一個40kW的UPS電源以滿足當時的需求。然而，隨著業務擴展或需求增長，需要升級至60kW。
此外，模塊化設計有助于優化資源配置，通過精準匹配實際需求，減少占地空間和成本浪費，實現效率與效益的雙重提升。
6、儲備一體潛能精準管理
記者：儲備一體UPS是目前業內的一個熱點話題，維諦技術認為什么樣的產品才能稱之為真正的儲備一體UPS?其架構是什么樣的?
趙呈濤：“儲備一體”是我們持續堅持的一個創新產品理念，這一理念緊跟全球發展趨勢，旨在解決數據中心在儲能與備用電源方面的挑戰，并開創性地將固定成本轉化為盈利潛能。
傳統上，數據中心對于電池的使用相對保守，受限于高昂的成本和有限的儲能容量。然而，隨著技術的進步和市場需求的變化，我們意識到需要一種更加高效、靈活且多功能的解決方案來應對。因此，“儲備一體”UPS應運而生，它不僅保留了UPS作為備用電源的核心功能，更在這一基礎上融入了強大的儲能能力。
從UPS電源視角出發，我們的儲備一體化UPS不僅保留了UPS的核心可靠性與靈活性，更融入了更多先進功能。其核心亮點在于，一是具有強大的儲能與快充能力，可以確保系統在高效率下快速充電，為數據中心提供持久的電力支持。二是智能管理與無縫切換：實現儲能與備用電源之間的精準管理與即時切換，確保系統穩定運行。
總之，這款儲備一體化UPS是一款集高效儲能、快速充電與智能管理于一體的革新產品，旨在為用戶帶來更低的成本、更高的效率與更強的可靠性。
我們今年在鄭州成功安裝了28套“儲備一體”UPS電源，其功率范圍為1MW～1.2MW，這一實踐不僅驗證了我們的產品理念和技術實力，更為數據中心行業的未來發展提供了寶貴的經驗和啟示。我們相信，“儲備一體”UPS將成為未來數據中心建設的重要趨勢之一，為客戶創造更大的價值和利益。
儲備一體化UPS的架與傳統UPS有著顯著區別，核心在于引入了獨立的DC/DC架構。傳統UPS常采用整流器與充電器復用的設計，這在一定程度上限制了充電效率。而儲備一體化UPS的獨立DC/DC架構設計，從根本上打破了這一限制，使充電能力顯著提升，從15%提升至70%甚至更高，為產品的高性能與靈活性提供了支持。
7、探索前沿智算未來
記者：維諦技術(Vertiv)在AI基礎設施領域未來有哪些發展規劃和愿景?如何繼續推動AI技術的普及和應用?
趙呈濤：在AI基礎設施的演進中，維諦技術始終走在前沿。我們不僅在制冷領域率先引入了AI優化技術，有效解決了效率方面的問題，還在電力管理層面進行了深入探索，以應對日益增長的算力需求與園區電力調度的復雜性。
隨著國家算力協同戰略的推進，我們認識到在大型園區內實現精準的電力調度與產品適配已成為關鍵挑戰。我們預見未來在50MW到200MW規模的數據中心園區中，AI將發揮核心作用，快速響應各樓層算力的波峰波谷變化，實現電力資源的動態調度。這要求UPS系統具備高度的適應性和靈活性，以支持園區電力管理的智能化轉型。
同時，我們也在關注數據中心的彈性和資源池化。在數據中心，多樓層架構設計與電力調度的優化成為新的焦點。我們致力于實現跨樓層、跨房間的電力資源彈性調度，以更好地滿足數據中心動態變化的需求。
在AI基礎設施的本質問題上，智能化與靈活性是核心所在。我們推出了360AI智算解決方案，該方案集成了智能電鏈、智能冷鏈條、預制鏈以及服務管理鏈。我們認識到，AI的應用不應局限于單一產品或單元鏈條，而應貫穿于冷電融合、冷電一體及冷電管理的全過程。
作為在制冷、電氣服務等多個領域擁有豐富經驗的專業廠商，維諦技術將繼續在AI領域深入探索，為未來的智算中心和AI中心提供更加全面和專業的解決方案。
8、AI運維大有作為
記者：AI技術的廣泛應用與創新產品層出不窮，維諦技術（Vertiv）開發并推出了哪些智能設備或解決方案?
趙呈濤：我們在AI機器人領域的研發與應用已經取得了顯著進展。作為設備供應商，我們還承擔了200個大型數據中心的代維工作，因為數據中心運維面臨的諸多挑戰，例如機房規模不斷擴大、定期巡檢任務繁重、數據收集與分析效率低下，以及故障預判的及時性需求等。
為應對這些挑戰，我們的AI機器人開始實現商用化。很多數據中心已經部署了我們的機器人維護系統，它們可以替代工作人員完成數據收集、采樣及故障預判等關鍵任務。
展望未來，隨著智算中心對運維精度和響應速度要求的不斷提升，我們將持續加大在AI機器人數據中心的投入。我們相信，AI機器人將在數據中心運維領域發揮更加重要的作用。
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