解决AI时代数据中心的挑战 2026

—解决AI时代第01节03简介第02节07关键结论第03节09AI的崛起第04节13当前和未来的挑战第05节第06节30技术与可持续发展合第01节3第01节：简介06020304053第01节：简介06第01节：简介0203040506<4>ABBABB解决AI时代数据中心的挑战简介人工智能的潜力支撑了数据中心容量需求的急剧增长而言，其前景不可限量。人工智能正与云计算激烈麦肯锡公司预测，到2030年，数据中心行业将以每年10%的速度增长，并将投资490亿美元用于新设施建设-这一估算甚至可能偏保守。这些挑战可能导致运营成本迅速攀升，进而抵消增长机会对这个行业而言，其依赖以正常运行时间的形式向客户提的服务，而这种情况会带来诸多风险和复杂性，第01节：简介0203040506<5>ABBABB解决AI时代数据中心的挑战主要挑战AI，特别是生成式AI，以高功耗而闻名。随着AI日益融入我们日常使用的应用程序中，数据中心将需要满足这些新的能源署预测，到2026年，数据中心的电力消耗可能会翻一番，达到1,000太瓦时（TWh）。这相当于日本全年的电力消耗量。由于高功耗问题，数据中心在可持续发展方面已经受到严格审查。此外，能源价格正在上涨。数据中心如何在满足这些巨额电新数据中心的建设速度跟不上需求。因此，数据中心需要通过然而，功耗的增加意味着紧密排列的服务器更容易过热需要具备设计紧凑、提供持续可靠电力供应的解决第01节：简介0203040506<6>ABB解决AI时代数据中心的挑战能源消耗的增加和过热问题使得可持续发展目标的实仅靠购买碳补偿来宣称实现碳中和，或是单纯通过增加用水挤的服务器机架，这种做法已不再被接受。投资者、客户及那么，既面临这些挑战，又身处AI时代，数据中心该如何实现净零排放，数据中心的运行表现，取决于高效的供电与散热机制。密度使得过热风险不断攀升，因此，数据中心如今必须超越这些方案包括投资液体冷却、浸没式冷却、优化的气流系统本报告将深入探讨这些因素如何迅速淘汰传统的数据推动全行业迈向更广泛的演进。上述挑战意义重大，必须依的创新思维和新技术才能解决；而在澳大利亚乃至世界各地第2第2节01第02节：关键结论03040506701第02节：关键结论03040506<8>ABBABB解决AI时代数据中心的挑战—关键结论为应对当今挑战所提出的解决方案，必须能有效支撑这一01应对数据中心挑战的传统手段迅速被淘汰。寻找解决方案需要具备创02飙升的能源成本和日益复杂的运营问题，并非单纯靠增加人手就能解决。投资于能管理自动化并优化效率的技术，将有助于数据中心在保持良好盈利能力的同时03像ABB这样的技术合作伙伴，能够提供优化数据中心性能所需的本土及第03节AI的崛起90102第03节：AI的崛起040506901ABB解决AI时代数据中心的挑战AI的崛起人工智能已存在50年，但近年来其应从医疗保健、能源、教育，到制造、工程、零售及物流运输-AI已席卷全球，没有任何行业能置身事外，其产生100102 第03节：AI的崛起040506100102 第03节：AI的崛起ABB解决AI时代数据中心的挑战AI需求激增全球咨询公司普华永道（PWC）进行的一项AI影响分析，识别出300多个AI应用案例，其中包括将此前需人工完成的任务实现自动化，例如数据录入、客户服务、制造、财务审计与簿该分析还预估，AI将为全球经济贡献超过15万亿美元，并通过自动化和提高生产效率，使部分发达经济体和新兴经济体的GDP增长高达26%。随着AI在家庭、学校和工作场所的应用日益广泛，础设施也在不断扩展。除了娱乐和学习流媒体平台、工业云计商务以及物联网（IoT）等数据服务外，AI正以迅猛之势推动着数据中一份美国数据中心市场概览报告指出，现有设施中对他行业形成了鲜明反差。报告作者强调了AI数据中心面临的重大挑战。“增长日益受到土地和电力供应、供应链挑战以及工期延误的制约，更不用说来自某些地方辖区的阻加。这一行业复杂的局势正影响着既有的枢纽市市场。”0102第03节：AI的崛起04050611ABB解决AI时代数据中心的挑战在短短两年内，仅一代GPU的功耗就增长了75%。AI扩张带来的环境影响鉴于AI的电力需求远高于传统服务器，能耗及其对可持续发展的影响已成为数心面临的又一重大难题。数据中心能耗的增加不仅意味着过热风险的据一项估算，一家中型数据中心的用水量相当于三家普通规模医院的引发了一系列关键的可持续发展问题。随着ESG已提上许多企业的议事日程，这鉴于所需的用水量极其庞大，水冷方式正被证明难以为继。因此要点01AI目前的电力需求为4GW，预计到2028年这一数字将攀升至15GW。这种指数级的增长将使可持续发展目标的实现变得更加困难。02数据中心发现难以承载基于AI的图形处理器（GPU）服务器，并满足其相应的能源与存储需求。02第03节：AI的崛起120105060102第03节：AI的崛起12010506的崛起的崛起0413>第04节1301060203第04节：当前和未来的挑战130106010203第04节：当前和未来的挑战0506<14>ABB解决AI时代数据中心的挑战当前和未来的挑战随着AI应用增加并在可用带宽方面与云数据存储展开竞争，ABB解决AI时代数据中心的挑战人们已广泛探讨数据中心对环境的负面影响，以及零排放等全球可持续发展目标方面所构成的阻碍。据国际能源署（IEA）测算，数据中心和数据传输网络约占全球能源相关温室气体排放量的1%。因此，尽快开发出更加可持续且节能的数据中心在美国，据估计数据中心电力消耗将在2030年达到35GW，较2022年的17GW有显著增长。而使问题更加严峻的是，业界已形成广泛共识：为了实现AI的大规模可靠运行，数据中心必须升级其关键电力基础设施。然而，鉴于AI数据存储巨大的能源需求，对全球现有的众多数据中心进行改造以满足这一需据IEA数据，2022年数据中心消耗了约460太瓦时（TWh）的电力，占全球电力需求的2%。IEA预测，到2026年，全球数据中心、加密货币和AI的电力消耗将增至620至1,050TWh-这几乎相当于新增了IEA和中国有关部门推算，中国数据中心的电力需求将在2026年达到约300TWh，并于2030年攀升至400TWh。随着5G网络和物联网的在欧盟（EU），IEA预计随着私募资本推动欧洲各地数据中心数量激增，数据中心的电力使用量可能会从2022年的100TWh（占欧盟总电力需求的4%）增长至2026年的近150TWh。15>01020306 第04节：当前和未来的挑战15>01020306010203第04节：当前和未来的挑战0506<16>ABB解决AI时代数据中心的挑战电源使用效率（PUE）根据澳大利亚气候变化、能源、环境与水利部收集的数据，的数据中心平均使用年限已超过20年。算，加之物联网（IoT）解决方案的广泛应用，许多现有设施已不再电源使用效率（PUE）是衡量数据中心效率的关键指标，不仅关乎财务表现，也是评估环境、社会和治理（ESG）绩效的重要标准。作为电力消耗大户，数据中心面临着巨大的压力，亟需提升能源利用效率，简而言之，PUE反映了数据中心用于计算的能耗与用于冷却、照明及PUE的计算过程复杂，需要海量的数据支持。如果数据中心的PUE为1.25，则意味着IT设备每消耗1千瓦时的电力，就会有额外的0.25也就是说，该设施消耗的电力比维持其IT设备运行所需的必要电量高出25%。深入了解PUE有助于数据中心管理者进行更完善的容量规划，01第02节：关键结论01第02节：关键结论0506<17>较低的较低的PUE对数据中心具有以下显著益处：▸突显整体效率：它凸显了数据中心的整体效率，并证明其对可持续发展的重视；▸减少能源消耗：意味着更低电费和更高的盈利能力；▸提升ESG绩效：因为数据中心更大比例的能源消耗被重新导向更具生产力的用途；▸增强声誉与竞争优势：低PUE有助于数据中心吸引那些优先考虑ESG和可持续发展的客户。数据中心可以通过多种途径改善其PUE。采用尖端建筑材料的智能化设计、高效的冷却与加热技术（包括变频器和液冷技术），以及能效更高的IT硬件等策略，在当今数据中心的设计与建设中正变得将数据中心建在气候寒冷的地理位置也被证明是改善PUE的关键因素，许多斯堪的纳维亚国家（参见021701050603第04节：当前和未来的挑战0217010506ABB解决AI时代数据中心的挑战不断攀升的总体拥有成本(TCO)除可持续性挑战外，数据中心的总体拥有成本（TCO）-包括数据中心全生命周期内设计、建设和维护的运营与资本支出，以及正如对现有数据中心进行节能改造面临重重约束计缺乏物理扩展性，如今也正构成挑战，鉴于这些设施级服务器。在许多情况下，虽然这有助于降低TCO，但节省下来的数据中心所有者正越来越多地寻求降低其TCO的途径。在这方面的一个新兴趋势是，关注点正从单纯计算TCO转向关注SCO（可持续拥有成本即通过聚焦净零目标和ESG，来降低运营支出和资本支出。降低TCO的措施还包括在能源价格低廉的地区建设数据中心，以及转第04节：当前和未来的挑战030405050606<1818>0101010203第04节：当前和未来的挑战0506<19>ABB解决AI时代数据中心的挑战流媒体服务、工业云、游戏、在线学习和AI的增长，都导致了对存储的高需求。为了更好地管理激增的电力消耗，数据以确保IT硬件的安全运行。直到最近，风冷一直是行业标准。但如今当前的挑战在于，寻找更新颖、更智能的冷却方式，这些方式不仅要具备更高的可持续性和资源利用效率，还要能延长关键基础设施的运营寿命，从而优化TCO和PUE。从风冷向液冷转型是减少数据中心能源和水耗的一项已部署的型号包括蒸发冷却、两相浸没式冷却和背门热交浸没式冷却是指将服务器，或在某些情况下将整个IT组件机架，浸没在凭借其卓越的导热性能，介电流体比传统风冷能更有效地这种方法的一大显著优势在于，全浸没系统在断电后仍可吸ABB解决AI时代数据中心的挑战芯片级液冷/冷板式液冷其之所以高效，是因为它能精准针对产生热量最多处理器（CPU）和GPU。芯片级液冷被视为一种防止系统过热更为迅尽管液冷正日益成为新建数据中心设计和建设中的默认对于许多现有的数据中心而言，它并非理想之选。原有基限性，例如有限的地面和机架空间，以及高架地板机房设对于许多成熟的数据中心而言，完全从风冷转型至液冷的往往令人望而却步。为了应对基础设施和成本方面的挑中心采用了风冷与液冷相结合的混合模式，以满足当今与像ABB这样在数据中心运营领域拥有世界级洞察和专业经验的企业合作是非常值得的。传统数据中心可以受益于ABB的最佳实践方20>01020306 第04节：当前和未来的挑战20>01020306010203第04节：当前和未来的挑战0506<21>ABB解决AI—01010203数据中心电力与冷却需求的激增，正使其本就沉重的环境足迹更难减轻。PUE是数据中心提高能源利用率、迈向可持续发展目标的关键指标。管理电力消耗与机架空间需求指数级增长的复杂性，正不断推高TCO。在这场提升存储容量与能源效率的竞赛中，成本节节攀升，利润空间不断收窄。04日益增长的电力需求和高密度机架意味着行业需要更新、更有效的冷却解决方案。数据中心向液冷技术转型已成必然，但对于老旧数据中心而言，这一过程可能会更加困难。0101关键结论030506<第05节2201020304第05节：自动化和创新的作用06220101020304第05节：自动化和创新的作用06<23>ABB解决AI时代数据中心的挑战自动化和创新的作用数据中心正面临一项艰巨的挑战。为了保持随着物理空间日益缩减和用电量急剧攀升，他们还需数据中心历来依赖人工运营，但如果继续沿用过时的运手，不仅无法跟上需求，而且势必会导致成本飙升。因此，ABB解决AI时代数据中心的挑战01020304第05节：自动化和创新的作用06<24>“从规模和关键程度来看，现代数据中心与发电厂和炼油厂等工业设施的相似之处，远多于与商业建筑的相似之处。鉴于此，利用工来监控和管理数据中心基础设施似乎是顺理成章的。”大多数数据中心将楼宇管理系统（BMS）和数据中心基础设施管理（DCIM）软件相结合，作为其电力管理以及暖通空调（HVAC）等运营工作的主要平台。然而，越来越多的行业正开始转向采用以数据为中心的方法来管理和分配资源。将基于洞数据中心管理，能够带来更高的效率，从而降低运营支出（OPEX）和资本支出（CAPEX）。ABB下一代技术项目总监RichardT.Ungar解释道，自动化不仅确认了数据中心目前所扮演间’演变而来的。”他还说：“与以往不同，数据中心已不再仅仅是规模更大、能耗更高的办公楼宇；它们管理着全球通信、金融交易、政府服务、商业运作以及娱乐等领域的核心数据。”实现数据中心许多维护和运营任务的自动化，实现数据中心许多维护和运营任务的自动化，已在以下方面带来显著成效：▸通过自动化监控电力和制冷设备，提高设施效率并降低成本。▸“更智能”的维护-凭借掌握的更充分的信息，软件程序能够执行预测性维护，并更快地识别低效及故障硬件，从而减少停机时间。▸动态负载预测-利用数据预测和管理需求。▸最大限度地减少，甚至在某些情况下完全消除人为错误。010205自动化和创新的作用ABB解决AI时代数据中心的挑战 成功案例ABB已与全球范围内的数据中心及机构携手，应对当前的挑战。通过引入创新思维并部署前沿的自动化解决方案，每一个源效率，有力推进了可持续发展目标的实现，并确保01020304第05节：自动化和创新的作用062501020304第05节：自动化和创新的作用06<26>ABB解决AI时代数据中心的挑战LefdalMine数据中心节能高达40%Lefdal数据中心坐落于挪威西北部地下100米处的一座旧矿坑中，并计划成为欧洲最环保的数据中心之一。该中心使用100%可再ABB部署的SafePlus中压开关柜与现场自然条件无缝衔接，打造了一个稳定且极具能效的运营环境。得益于此，Lefdal矿山数据中心在5kW机架负载下的PUE值仅在1.08至1.15之间，其能耗比传统数据中心降低了40%。此外，产生的余热被重新输送回当地社区，而01020304第05节：自动化和创新的作用06<27>ABB解决AI时代数据中心的挑战利用自动化实现100%的降低53%位于美国爱荷华州的莱克兰社区学院需要建设一个心，要求拥有更大的空间、更高的配置扩展灵活能源效率。此外，学院还必须履行新的合规义务能源使用情况。为此，学院选择了ABBABILITY数据中心自动新设施与ABBABILITY数据中心自动化解决方案的协同作用，使莱克兰学院能够优化数据中心的空间布局，并实施冷却配置，从而在不牺牲正常运行时间的前提下改善包括将许多服务器迁移到云端，从而减少了需要冷自实施该方案以来，学院报告称其数据中心的能耗降低了53%以01020304第05节：自动化和创新的作用06<28>ABB解决AI时代数据中心的挑战0101数据中心若要保持竞争力，必须兼具成本效益和能效，才能有效应对当前的挑战。此时，自动化技术便能发挥作用。02而创新思维则是在当前市场压力下生存的另一关键要素。与拥有丰富经验的技术合作伙伴携手，他们曾为全球客户带来独特且卓越的成效，也能为您的事业量身定制解决方案。0101第节：关键结论03040506<29>ABB解决AI时代数据中心的挑战第06节 技术与可持续发展合作伙伴如何提供290102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助2901ABB解决AI时代数据中心的挑战0102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助<30>技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助求大规模增长外，如何在避免成本失控的前提下保障可向可再生能源的转型-及其对现有电网的不利影响-带来了可靠性和与像ABB这样的技术和可持续发展专家合作，能够引导您的组织采用更具成本效益和可持续性的方法来运营数据中心，既立足当下，更面ABB的咨询服务和解决方案组合，围绕利用创新和自动化技术来提升数扩展性以及降低OPEX和CAPEX的设计原则来实现。ABB解决AI时代数据中心的挑战随着时间的推移，现代数据中心的设计、建设和运取得了这些进展，但在减少数据中心环境影响方面仍有提升空间。引入技越来越多的寻求数据中心托管服务的提供商，正在严格审视数据中心设计方和可持续发展资质。为了满足这些期望，数据中心行业需要持续吸纳由人工此外，在环境和可持续发展绩效的透明度方面，行业还需满足政府和客户的期望。与精通自动化的数据中心技术提供商合作，将有助于您诺。这些解决方案为您提供了所需的凭据，以此说服客户、潜在客户HiPerGuardUPS：高密度计算为当今的数据中心带来了诸多效率、运营和环境方面的挑战。ABB的EcoSolutionsm项目，是依托公司多年来通过与全球行业领导者合作所积累诸如ABB中压HiPerGuardUPS和低压MegaFlexDPA解决方案等产品，继续为希望改善TCO、实现高效PUE指标、提升空间效率以及在可持续性和减排方面引领行业的数据中心，提供紧凑、可靠且具有成本能够提供环境影响全方位透明度的解决方案，有助于量其可持续发展举措。同时，它们也有助于遵循现代0102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助<31>0102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助<32>ABBABB解决人工智能时代的数据中心挑战Telia环境、社会和治理(ESG)是许多北欧企业的重点关注领域。得益于可靠的电力供应、低廉的能源价格和空间可扩展性，北欧心领域占据着重要地位，因此许多运营商也在寻求可持不影响客户稳定性和正常运行时间的前提下，减少其数化碳排放。这正是Telia赫尔辛基数据中心2018年投入运营时的关键目标。ABB为Telia赫尔辛基数据中心提供的解决方案包括安装关键电▸UniGearDigital和UniSec中压开关柜；▸一套DPA500不间断电源（UPS）系统。ABB的电气化基础设施凭借其数字化功能，确保了Telia的关键任务数续供电是保持数据中心脉动的关键，该系统必须在无中断的电，同时将电力高效地从高压网络传输到企业级的IT基础设施。对于Telia，我们希望构建一个可扩展的配电基础设施，该设施始终具备备份支持，以通过并行系统确保可靠性，即使单个组件发生故供供电连续性，”ABB芬兰数据中心业务负责人TimoKontturi说道，Telia的数据中心“将支持芬兰的数字增长，我们很自豪能成为其宏伟计划的一部分。”ABB解决人工智能时代的数据中心挑战0102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助<33>正常运行时间的保障在当今互联互通的世界中，正常运行时间是不受网络犯罪的侵害，并防止对安全系统和基础设施的未授权访问。IT停机可能会给数据中心客户带来灾难性的后果-最严重的是信任提供专为最大化正常运行时间性能而设计的产品，是技术合数据中心管理员的众多方式之一。正如我们此前讨的普及，为满足新增容量而引发的电力需求激增，正使UPS配置及关键从低压电力保护向中压电力保护转型，是应对正常运种创新途径。这种转变带来了可靠性和韧性的可持续提升，此外，通过将以下目标作为基本设计特征，它还提0102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助<34>ABB解决人工智能时代的数据中心挑战CMCTechnologyGroupCMCTechnologyGroup符合Tier3国际标准的数据中心CreativeSpace是越南最大的数据中心之一。自2021年上线以来，它一直致力于为大规模ITC服务、云数字化、物联网和全越南的工业4.0技术提供确保正常运行时间以保持客户连接对于CreativeSpace而言是任务关键型的。ABB被选为技术合作伙伴，为其数据中心提供所需的关键电ABB的低压开关柜采用了高端断路器和脱扣单元，在不牺牲能源效率和供电可靠性的前提下提升了正常运行时间。EkipTouch和EkipHi-touch均能满足最高的电网要求，并保证高质量且简化的与开关柜的连接。该系统与ABB的低压设备无缝交互，满足了客户所需的可靠性为了增加可靠性，低压开关柜通过高级通信模块连理系统：ModbusTCP/IP和ModbusRS485。这些模块使得安装和连接变得简单，并使楼宇运营商能够随时随地轻松远程0102030405第06节：技术与可持续发展合作伙伴如何提供帮助