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人工智能带动数据中心的发展趋势
【编辑日期:2025-01-27】  【作者:zzst】    【 关 闭 】

人工智能的快速崛起对经济和社会产生了深远影响,而这风光无限的背后,离不开基础建设的支持。数据中心作为新一代数字技术如人工智能、5G和云计算发展的核心枢纽与关键算力平台,是推动科技创新和社会数字化转型的关键力量。根据Data Bridge Market Research研究,到2029年,人工智能基础设施市场预计将达到4220亿美元复合年增长率为44%。IEEE主席Tom Coughlin表示:“人工智能将刺激更多的数据中心使用、现有数据中心的扩展和新数据中心的创建。”

人工智能的高能耗需求推动数据中心积极采用创新技术,以提高能源利用效率。液冷技术是一种以液体作为冷媒,利用液体流动将数据中心ICT设备内部元器件产生的热量传递到设备外,使ICT设备的发热部件得到冷却,从而保证ICT设备安全运行。当下,液冷技术已成为数据中心提升供冷能力以满足日益增长的机柜密度与功率的上佳途径。根据行业观察,仅采用传统风冷技术的数据中心PUE极限值为1.25,而采用液冷技术后,数据中心PUE值可低于1.1,比传统风冷技术节电20%。

IT基础设施产品、方案和服务提供商浪潮信息就推出支持多元算力和多模算法的新一代模块化液冷智算中心,该模块化液冷智算中心遵循“以系统为核心”的设计理念,从算效、能效、调度管理、交付等方面,实现了整体性能的优化,可根据客户风冷机房条件下液冷服务器部署需求和客户新建液冷数据中心需求进行灵活定制。浪潮信息的液冷数据中心建设方案采用业界极为成熟的冷板式液冷技术,由液冷一次侧单元、液冷二次侧单元、液冷T设备单元、数据中心基础设施单元、风冷T设备单元和云数智融合单元等六个部分组成。

图源丨液冷数据中心基本组成

国内核心信息基础设施优质企业中科曙光也推出浸没式液冷解决方案,该方案采用了相变浸没式液冷,冷却液为电子氟化液,可应用于高密度的智算中心。据介绍,相变浸没液冷系统在6大关键技术实现了创新突破。具体来看,在浸没冷媒新材料上实现了联合研发、自主可控;材料兼容性技术上,构建了兼容性数据库;高速信号衰减抑制技术上,能提供信号完整性的保障;结构密封与机电转接上,实现了气液循环的密封解决方案;高效相变换热技术上,完成了液冷的创新应用;相变换热自动控制技术上,可进行智能化系统管理。

图源丨中科曙光

英特尔也推出了下一代G-Flow浸没式液冷机柜相关技术。该技术采用的是单相浸没式液冷,值得注意的是,在这套解决方案中,冷却液采用的是埃克森美孚新研发的无PFAS浸没式冷却液(某种碳氢合成油),相较于传统的氟化液更为环保。

另一方面,优化电源管理效益同样至关重要。作为服务器电源产品的市场领导者,英飞凌(展位号:N5.501)着手优化DC-DC设计,协助从业者打造可兼顾性能与能耗两大考量的数据中心,新款的IPOL系列产品TDM3883和TDM3885单输出降压转换器都采用了模组式封装,将电感与电容等离散元件集成至模组内,可节约80%的PCB占板面积。

TDM3883和3885 IPOL是完全集成的单输出降压转换器,能够提供高达3A/4A的连续负载,具有高效、出色的线路和负载调节能力,并且支持4.5 V – 14 V的宽输入电压范围。集成的电感和电容元件减少了外部组件的数量,有利于轻松实现更高功率密度的设计。与分立式解决方案相比,该集成解决方案通过大限度地减少PCB走线来降低寄生参数,提升性能。与此同时,由于封装尺寸极小,为客户的解决方案释放更多的可能性。对于这两款经过优化的电源模块,英飞凌在可靠性测试和成品测试(FT)中对集成的电感和电容元件都进行了严格测试,这进一步减轻了客户的工作量,使得他们无需再进行无源元件的选型和测试。

图源丨英飞凌

面对数据中心电源能耗的挑战,全球性的综合电子元器件制造商村田制作所(展位号:N1.300)面向数据中心整机柜供电,提供了完整的解决方案。产品系列包含:电源箱,AC/DC电源模块,输入自动切换ATS模块,远程管理单元RMU,电池备份系统以及适配ORV3机架产品等。村田的解决方案通过安全、高性能的集中式供电,追根溯源,提供底层解决方案,有效降低数据中心运行过程中产生的热量,并将其转换为算力,从而提升数据中心的能耗使用效率。此外,村田创新的电池备份BBU模式能够在数据中心发生意外掉电事故时,提供短时间输入电源的切换,以灵活备电方式有效保障数据安全。

在功率半导体方面,村田的MYC0409拥有目前业界高水准的功率密度(5.4kW/inch³),且支持48V输入电压的4倍率变比降压DC-DC“电荷泵模块。PE24103和PE24108采用创新的两级设计,将电容器分配器充电泵与4相降压调节器结合,高度更低,体积更紧凑。