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《中國綜合算力指數報告（2024）》指出，中國在用算力中心超過830萬標準機架，智能算力同比增速超過65%。隨著AI特別是大語言模型的應用，算力的總體規模和部署密度要求日益提升，大算力貫穿智算中心全棧。

一直以來，益企研究院提出并完善“全棧數據中心”理念。 全棧數據中心是縱貫 IT 基礎架構與數據中心基礎設施，把芯片、計算、存儲、網絡等技術和數據中心風火水電作為一個整體看待； 上層業務需求的變化會通過芯片、計算和存儲等 IT 設備傳導到網絡架構層面，即數據中心作為基礎設施也會相應地產生自上而下的變化。

從芯片到智算中心軟硬全面兼施

在2024數據中心標準大會期間，益企研究院聯合CDCC 共同主辦“大算力、智未來”、“大算力 智藍圖”等專場，旨在持續落地全棧智算中心理念。益企研究院創始人張廣彬先生從芯片的演進和迭代開始，分享了上層業務需求的變化通過芯片、計算、存儲等IT設備傳導網絡架構層面帶來的變革，以及智算中心的基礎設施自上而下發生的相應變化。聚焦算力持續增長的需求，業界一直在不斷探索的道路上。

益企研究院創始人 張廣彬

1．高密化趨勢加速

在芯片的演進上，單個芯片通過應用Chiplet和先進封裝等技術，集成的晶體管數量持續增長，相應的尺寸和功耗也越來越大。

隨著制程工藝的進步，單GPU的芯片功率不斷提升，單芯片的計算能力提升的同時，服務器架構設計迎來了越來越高的挑戰，單機架功率從60千瓦走向120千瓦，未來甚至有望突破200千瓦。

芯片和服務器技術的迭代升級加速了智算中心高密化趨勢。但盡管如此，單靠芯片性能提升已經無法滿足用戶的算力需求，另一方面，新一代GPU/CPU芯片、更多的PDU及液冷的應用要求之下，機柜需尺寸更大、深度空間更大、承重能力更大。

因此，超節點成為最大的熱點。而伴隨著集群超節點規模越來越大，網絡作為核心焦點，交換網絡的能力一定程度上決定了智算總體性能，算力單元架構、算力集群需要圍繞網絡性能的發揮進行定義。如果超節點之間通過光模塊連接，成本勢必增加，因此，整機柜成為新一代計算架構解決了高密度近距離需求，不僅將速率、時延、算力密度疊加，還可以結合算力供給呈現出多元化的復雜局面，兼容多樣化算力。

2．能耗的與日俱增

算力的快速增長，也意味著更大的耗電量。預計2030年，智算中心電力需求將增長130%。在這樣的背景下，作為行業主流選擇的傳統風冷方式，已難以完全滿足散熱需求，行業亟需實現供電和液冷的融合。

顯然，升級制冷方式對于智算中心運營商至關重要。

3．負載波動加劇

除了高功率密度、高能耗需求，智算中心面臨的另一項挑戰是負載波動。負載變化是數據中心在智算方面的最大變化。通用計算時代，負載波動的幅度通常在5%以內，但智算中心負載波動會達到50%甚至100%。這種負載波動對供電和制冷都帶來了新的要求。

為化解上述挑戰，更好地適應AI工作負載需求，從數據中心設計、建設到運維的全生命周期的賦能尤為重要。此外，針對不同場景、不同AI客戶的應用需求，亦需要提供針對性的解決方案。

正如施耐德電氣副總裁，關鍵電源業務中國中心負責人徐棟在大會演講中所說：“以前客戶需求交付一個標準化的產品，提供全生命周期的售后服務。如今在智算基礎設施建設中，客戶更希望廠商提供從項目交付到成本優化，以及全生命周期運維的風險管理。”

破題智算未來的構建之道

毋庸置疑，數據中心正在被AI重新定義。基于在數據中心基礎設施建設和數字化服務的豐富實踐與創新，施耐德電氣在此次大會上全面展示為任何地點、任意規模的智算中心，覆蓋從電網到芯片、從芯片到冷源的基礎設施、監控和管理軟件、運營優化服務等完整解決方案，為智算中心破局全方位的AI挑戰給出了答案。解決方案具有如下特色：

1．靈活彈性，適配未來。

AI負載的動態性日益顯現，相關企業需要進行彈性調度，這無疑對數據中心全生命周期都帶來挑戰。以施耐德電氣為代表的領導廠商正創新采用模塊化設計，使得智算中心可以根據未來的變化進行彈性適配，易于擴容和快速部署。

2．穩定可靠，一站式服務。

高可靠性的UPS、PDU、空調等設備，確保智算中心在高負載波動下穩定運行。并結合軟件輔助，通過軟硬兼施的策略與支持，在提升智算中心的性能的同時，為用戶提供更加安心的運行環境。作為一家提供全面解決方案和服務的供應商，施耐德電氣可以支持部署高功率密度所需的所有基礎設施：中低壓開關設備、機架、UPS、PDU、冷卻系統、樓宇管理系統和管理軟件，可有效應對智算中心的高功率密度和負載波動帶來的挑戰。

3．高效算力，運行無憂。

面對海量數據，智算中心需在滿足高算力需求的同時，提升運營效率。應對高功率挑戰，不僅需要在初始設計時采取優化能源利用效率的節能方案，更需要將設計、建造、運維全流程一體化，提高智算中心的整體效率。施耐德電氣致力于幫助智算中心應對高功率挑戰，不僅提供了一系列的產品和解決方案，也可以為客戶提供從設計到運營的全方位支持，助力實現高效節能和持續的優化。

4．綠色低碳，持續發展。

智算中心的建設和運營往往伴隨著能耗的問題，可持續發展已然成為其首要的戰略焦點。企業不僅需要更安全穩妥多能接入及可再生能源利用方案，并需要基于可視碳管理及可持續發展的規劃，實現可持續發展目標。施耐德電氣將可持續發展領導力、可持續發展咨詢服務和數據中心領域專業知識獨特地結合在一起，通過咨詢服務和為數據中心基礎設施提供可持續、高效的產品，來幫助數據中心實現更高的可持續性和能源效率。

結語

在全棧數據中心理念下，服務器等IT設備的設計和液冷、供電等先進技術的應用，必須從業務需求出發，實現應用與技術的深度聯動，并能站在數據中心的整體視角，實現將制冷、供電以及監控運維的垂直整合。數據中心的全棧整合不僅是技術層面的融合，更是業務模式和運營策略的革新。這種整合要求數據中心運營商具備前瞻性的規劃能力，以及對市場動態的敏銳洞察。同時，供應商在此過程中也扮演著至關重要的角色，他們需要提供創新且完整的技術解決方案，以支持數據中心的全棧整合，確保技術的先進性和服務的連續性。

綜上所述，數據中心的全棧整合不僅是技術進步的必然趨勢，也是行業適應智算時代需求、實現可持續發展的關鍵。未來，我們期待看到更多創新的解決方案和業務模式，以應對行業變革，共同引領數據中心行業向更高效、更智能、更綠色的方向不斷演進。