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标题: "800V直流供电和全栈液冷正成为 AIDC 新标配"
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AI时代下数据中心供电与冷却的发展趋势

![图片](https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/5mTDbcBlp9ld3rM5xwPRzlTD6KAq3NTN9ycrXotr29ZTKzy3o9ANiasPN88ztzZicErU1KH0cR965wGIXibTHmeT4DQicOicqiaKjbt9c0pgXvJuo/640?wx_fmt=png&from=appmsg)

译者说：当前AI的大规模应用极大程度地推动了数据中心的发展，对数据中心来说，既是机遇也是挑战。机柜供电从几千瓦到现在的上百千瓦，如此规模的电力消耗也带来极大的冷却需求。所以在数据中心的发展历程中，供电、冷却是除芯片等硬件外必须着重考虑的事情。在减少电力成本方面，减少电力传输或转换的损耗、尽量实现电力直供、提高电压来减少铜耗等方面是当前研究的主要方向；在提高冷却能力方面，减少冷却介质与芯片之间的路径、优化流道、以及实现高温液冷等方式也正在成为高功率服务器的尝试方向。当然，在未来可能有更好的方式来满足AI应用的硬件支撑，我们也不断优化和尝试新的技术。

![图片](https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/5mTDbcBlp9lQWypJnEE24cKibB7x0Vbxgibm8iah4fr8rN5aaC4ibsU2niaFPqg75uxapibmJxicjqtAYltPtZJUBUXN4GNJt12u2k1hu010LbKxq8/640?wx_fmt=png&from=appmsg)

如果没有充足的供电与冷却系统支撑，AI应用就无法达到要求的运行水平。

许多数据中心都难以获得足够的电力来支撑运行AI应用；而那些解决了供电问题的数据中心，又面临着巨大的散热难题——如此大规模的热量到底该如何进行消散？因此，电力供应与冷却系统始终是数据中心规划与设计的两大核心议题。

分析机构Omdia近期在一份AI数据中心报告中，深入分析了这两大领域的发展趋势。

Omdia分析师王申在报告中指出：“在功率密度飙升、吉瓦级规模扩张的双重压力下，2026年数据中心供电与冷却系统将迎来根本性的重构，以补齐吉瓦级园区建设的缺口。”

基于此种情况，我梳理了当下影响AI数据中心供电与冷却的几大核心趋势：

液冷成为AI领域标配

英伟达的Rubin平台在设计之初就以全液冷为目标，该公司去掉了所有散热风扇，将冷却液覆盖范围拓展到每一个核心组件。液冷所需的管道和冷板也从GPU延伸到了CPU、交换机，甚至网络设备中的光模块。

这种全栈式液冷思路，也推动这家芯片厂聚焦于打造集成化的高性能液冷系统，而非对接大量不同的组件供应商。

王申表示：“先进AI基础设施需要100%液冷。建议数据中心将关键高密度区域改造为液冷，以实现更好的热管理与节能效果，同时在负载需求较低的区域保留低成本风冷，达到较高的投资性价比。”

电池储能

电池储能系统（BESS）对于AI数据中心而言，已经从锦上添花的可选项变成了必备的配置。这主要是由于大规模GPU集群会产生毫秒级的功率浪涌（每秒可能发生多次），然而传统不间断电源（UPS）系统和备用发电机无法应对这种程度的功率波动。

但仅依靠电池储是不够。王申指出，数据中心的设计方案通常还会加入超级电容器，确保应对极端功率波动、维持功率平衡、保持电压稳定，成为有责任感的电网用户。

先进电力电子领域已经成为创新沃土，Dimaag、ON.energy、Ramboll、Eaton、Vertiv等厂商都在加紧AI数据中心的新型电力系统适配性研发。

王申称：“传统数据中心承载稳定的CPU负载，而部署大规模GPU集群驱动的AI数据中心会产生毫秒级功率浪涌，需大规模实时储能，同时还必须具备削峰、调频等电网服务能力。”

高压直流技术

高压直流（HVDC）快速成为AI刚需的发展趋势。搭建800V直流供电主干网，可以解决高密度机架带来的一系列挑战，包括传统交流布线带来的高铜耗成本、占用大量空间等问题。

此外，从交流切换为直流还能将能源损耗降到最低，也省去了整流器等用于交直流反复转换的复杂基础设施。

不过，800V直流也具有较大的安全隐患，这种电压等级足以危及人身安全。王申认为，技术转型是渐进过程：市场会在未来几年从传统交流系统逐步过渡到直流400V，再升级到直流800V的配置，超大规模云服务商将会成为这种转型的先行者。预计今年就会有完成测试的高压直流原型机且会进行少量初期部署，2027年将会出现规模化部署案例。

王申补充道，固态变压器的应用会推动交直流转型，固态变压器具备效率更高、占地更小、重量更轻的优势。

王申表示：行业向高压直流架构的快速转型为固态变压器在高压方面的应用打下了基础。我们预计2026-2027年间，超大规模云服务商将率先启动固态变压器的概念验证 (POCs) ，其他云服务商和第三方服务商也会跟进。

综合来看，这些趋势表明在当前数据中心市场，AI性能对电力与热工程的依赖丝毫不亚于芯片。倘若数据中心运营商不及时升级供电与散热系统，就算市场需求依旧旺盛，业务发展也会早早遭遇瓶颈。

来源：DeepKnowledge（点击阅读原文可查看中英对照版）

翻译：孙鹏，中金云制冷工程师、DKV（DeepKnowledge Volunteer）计划成员

校对：谢亚成，天津市天河计算机技术有限公司暖通工程师、DKI（DeepKnowledge Institute）高级研究员

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