迈向1MW机架时代:数据中心供应链韧性构建新挑战与机遇

   发布时间:2025-07-29 09:06 作者:苏婉清

随着人工智能技术的蓬勃发展,数据中心运营商正面临着前所未有的挑战。新一代技术的耗电量巨大,正在逐步重塑数据中心的架构,并深刻影响着支撑其运行的供应链体系。

大规模且往往是定制化的解决方案需求激增,这正在悄然改变供应商的动态和整个生态系统。同时,加速实现价值的压力使得每个决策阶段都充满了紧迫感,数据中心运营商所处的环境变得愈发复杂、多变且难以预测,这要求他们必须具备更高的敏捷性和灵活性。

数据中心基础设施的持续演进,无疑对其背后的供应链提出了同步发展的要求,时间成为了最为关键的因素。特别是在高密度机架的推动下,创新正在以前所未有的速度进行。

在创新驱动和实际需求的双重推动下,芯片制造商和数据中心运营商正积极筹备迎接1MW IT机架的到来。云超大规模服务提供商已经携手合作,共同制定新标准和架构,以支持这一部署进程。据英伟达预测,到2027年,人工智能机架的功耗或将攀升至600kW,而到本十年末,1MW机架将更广泛地进入市场。

目前,早期版本的1MW机架已在试点运行中。这些机架能够处理高强度的人工智能和高性能计算工作负载,其耗电量和产生的热量均前所未有。在此背景下,三个关键的创新领域逐渐凸显:高压直流供电、先进液冷技术以及电源与计算的分离。

高压直流供电方面,传统的48V至54V直流系统正被高密度环境中的±400V直流配电所取代,而800V高压直流系统也即将面世。在液冷技术方面,直接芯片液冷系统的创新是有效管理人工智能和高性能计算热负载的必要条件。至于电源与计算的分离,通过将电源转换和传输组件移至计算机架旁边的“边车”机架中,可以优化计算密度、改善热管理并提高电源效率。

向1MW机架的转型不仅深刻影响着构成数据中心架构的产品,更在悄然改变着技术公司对供应链韧性的思考方式。供应链韧性的核心原则依然不变:数据中心运营商需要能够可靠地采购关键组件、无缝应对中断、快速扩展基础设施,并实现环境多样化以规避单点故障。

然而,当单个1MW机架的计算能力相当于20多个传统50kW机架时,显著差异便显现了出来。如果说传统数据中心的特点是分布式、渐进式风险,那么人工智能和高性能计算数据中心则更加依赖于集中化和相互依赖性。这种对更少但更复杂系统的依赖带来了诸多挑战,如故障或停机风险增加、定制化组件交付周期延长、接口竞争和技术不兼容问题以及集成机架的运输考量等。

在冷却技术方面,传统风冷系统依靠风扇和CRAC/CRAH单元去除多余热量并维持数据中心理想的环境条件。作为成熟行业,风冷系统的供应链已经相当完善,标准化使得互操作性和部署更加容易。然而,现代高密度机架产生的热量已经超出了传统系统的管理能力,而1MW机架的出现将使这一挑战呈指数级增长。

为保持性能、能源效率和可持续性,数据中心运营商正积极转向液冷解决方案。尽管液冷在数据中心行业仍处于早期采用阶段,但随着人工智能工作负载不断超越传统风冷系统的极限,液冷技术正获得显著的发展势头。这一转型将深刻重塑供应商关系、采购流程、物流以及运营方式,数据中心运营商需要与专业供应商建立新的合作关系或深化现有合作。

采用1MW机架还可能对数据中心的选址产生影响。随着数据中心运营商和公用事业提供商继续应对电网前所未有的需求,他们开始探索远离人口中心的区域。尽管电力可用性是驱动数据中心选址决策的首要因素,但天然气储藏和风电场等替代能源正在改变选址的考量,因为城市电网已接近容量极限。

在偏远地区开发数据中心为运营商带来了新的物流挑战,如运输路线和基础设施可能不够完善,仓储设施可能无法满足备份和缓冲库存的需求。因此,对供应链韧性和弹性的主动关注将确保数据中心运营商无论选择在何处建设新设施,都能可靠获得现代架构所需的先进IT、电源和冷却技术。

无缝转换以适应技术变革、时间表调整、建筑规范变化、电源配置更新、冷却方法改进以及空间约束的能力,是供应链弹性的重要标志。具备这一能力的数据中心运营商将拥有显著的竞争优势。

 
 
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