关于计算能效的五大关键事实 —— 对话伟创力关键电源与嵌入式电源事业部总裁Chris Butler
作者: CBISMB
责任编辑: 贾西贝
来源: CBISMB
时间: 2025-12-02 17:12
关键字: 伟创力,人工智能,数据中心,嵌入式电源,冷却系统
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关于作者:Allyson Klein
人工智能的崛起,为支撑当今数据中心运行的供电与冷却系统带来了前所未有的压力。过去单机架功耗仅 30 千瓦的设备,如今已突破 100 千瓦,甚至 1 兆瓦级别的机架配置也即将出现。满足这些需求绝非简单提升容量那般简单 —— 而是要重新设计整个供电链路,以实现最高能效与可持续性。
作为全球制造与关键电源解决方案领域的领军者,伟创力正直面这一挑战。从高压直流架构、能效达 97.5% 的电源架,到集成式液冷系统及 “从电网到芯片” 的垂直一体化解决方案,伟创力正重塑人工智能时代数据中心的运营模式。
在本次 “计算能效五大关键事实” 访谈中,我与伟创力关键电源与嵌入式电源事业部总裁Chris Butler展开对话,探讨供电、冷却及制造规模化领域的创新如何将效率提升到新的水平,以及这些突破将如何在未来数年重新定义可持续的人工智能基础设施。
问:Chris,我们注意到,在人工智能工作负载的推动下,数据中心电源需求正发生显著变化 —— 机架功耗从 30 千瓦攀升至 100 千瓦以上,甚至有望达到 1 兆瓦级别。伟创力近期发布了一款电源架系统,在 NVIDIA GB300 NVL72 系统的半负载状态下能达到 97.5% 的效率。伟创力是如何从根本上重新构思电源架构,以不仅能满足这些需求,还能以最高效率做到这一点的?在直流电压水平和功率转换方面,有哪些最有影响力的具体创新?
Chris:随着人工智能工作负载推高数据中心机架密度,数据中心运营商正从根本上重新设计电源架构,以最高能效、可扩展性与可持续性满足能源消耗需求。整个行业正逐步向高压直流架构转型,尤其是 ±400 伏直流与 800 伏直流方案,这一转变有望降低传导损耗、支持更长距离的电缆传输,并减少将电网电力降压所需的转换环节,从而提升系统能效、降低热管理负荷。
在新的标准与产品推出前,伟创力会提前与超大规模数据中心运营商展开合作,确保其电源架构具备创新适配能力 —— 我们近期发布的、针对英伟达 GB300 NVL72 平台优化的电源架系统便是一个案例。该系统在半负载状态下能效达 97.5%,其核心优势在于采用原生 800 伏直流输入,可以简化电源转换流程、减少中间交流转换环节。这一设计不仅提升了能源效率,还简化了基础设施设计,能在现有数据中心空间内实现更高密度的部署与更快的扩容。
问:自 2024 财年以来,伟创力的制造产能已快速扩张逾 800 万平方英尺,在得克萨斯州达拉斯、南卡罗来纳州哥伦比亚新建了专注于关键电源产品制造与组装的工厂,同时在波兰新建了工厂,这将欧洲地区的关键电源产品制造产能提升一倍。您曾表示,“各行业对人工智能的快速采用,正推动数据中心运营商对可靠、高效且可扩展的电源基础设施解决方案的需求增长”。除满足需求外,伟创力的制造产能扩张还能从哪些方面实现能效提升?在上市时间与部署方面,伟创力取得了哪些效率提升,同时这些成果又如何直接转化为客户的运营效率?
Chris:“贴近客户” 至关重要。伟创力在全球 30 个国家设有先进制造工厂,既能支持客户的区域化战略,又能凭借本地化专业能力与全球化规模为客户构建竞争优势。客户可借助我们的能力与专业,缩短制造与部署之间的距离,加快计算速度,这是数据中心运营商与投资者的关键投资回报率指标,同时减少碳足迹,并提升设施内部及设施间的扩容能力。此外,这一布局还能加快从设计、工程支持到部署、安装、翻新及回收的服务交付速度。
根据参与情况的不同,运营效率的提升可能体现在更快的原型开发、更少的停机时间、灵活的部署方案,或是售后价值挖掘等其他多个好处。全球多地的制造工厂网络还增强了供应链韧性,帮助客户更好地应对地缘政治不确定性、需求波动、劳动力短缺及突发干扰。伟创力的制造产能不仅能满足市场对嵌入式与关键电源解决方案的巨大需求,更不用说冷却系统及像机架、机柜这些核心基础设施,还能为全球数据中心客户带来切实的运营效率提升。
问:在收购 JetCool Technologies 后,伟创力现已推出支持单机架最高 120 千瓦功耗的液冷机架,且具备向 300 千瓦升级的清晰路径,该方案采用了 JetCool 的微对流冷却技术。那集成式液冷技术是如何提升数据中心的热管理水平与整体能效的?
Chris:当前数据中心的冷却需求已超出传统风冷系统的能力范围,对于高功率人工智能与高性能计算工作负载密集的高密计算环境而言,液冷已成为应对大量散热的首选方案。借助我们的直接芯片冷却技术,数据中心客户可实现水资源零消耗,冷却系统功耗降低 50% 以上,同时总功耗降低 18%,若该技术得到广泛应用,每年可减少 3500 万吨二氧化碳排放。
尽管人工智能备受关注,但需注意的是,其功耗目前仅占全球数据中心总功耗的 14%,这意味着数据中心的绝大部分空间仍用于支持基于中央处理器的工作负载。为此,伟创力也在积极开发全新的冷却解决方案,无需改造数据中心现有基础设施,即可直接提升性能与能效。例如,独立式 JetCool SmartPlate™系统,它专为简化液冷技术应用而设计,无需依赖设施供水,这在风冷环境中并非优先考虑的事项, 同时平均可节省 15% 的 IT 总功耗,帮助客户在电力受限环境中实现计算能力最大化。
问:伟创力的定位独具特色,可提供 “从电网到芯片” 的全链路解决方案 —— 从关键电源基础设施到嵌入式电源模块。伟创力近期的分析显示,新配置每年可为单机架提升约 20% 的系统能效。从完整的供电链路来看,当前能效提升的最大突破口在何处?伟创力的垂直一体化模式如何实现单点解决方案无法达成的优化效果?
Chris:随着 1 兆瓦以上级机架的逐步落地,电源与热管理需求不断升级,数据中心运营商正重新审视其架构设计。如今,电源、冷却与服务器通常在同一机架内完全集成,这一创新为行业发展提供了有力的支撑。但在某些情况下,不这样做或许看似矛盾,却能缓解空间限制,同时带来诸多其他益处。例如,可将电源与冷却系统拆分至独立的 “侧挂式” 机架,以增加 IT 机架的计算容量,但要实现最大价值,仍需 “从电网到芯片” 的全系统集成与无缝协同。
以一个具体案例为例:采用容量更强的 4000 安培汇流排为重新配置的数据大厅供电,并搭配行尾冷却分配单元(CDU),既能容纳高密 IT 机架,又能将电源架构升级至 400 伏水平。在 IT 机架旁部署独立的电源柜与冷却分配单元,不仅能增加 IT 机架内用于计算的空间,还能大幅拓展数据大厅的可用面积。此外,这种新配置可使系统能效提升约 20%—— 换算为单机架的年度能耗节省相当可观;对于拥有数千个机架的大型数据中心而言,潜在节省规模更是不言而喻。如今,数据中心运营商正在寻找能够设计、制造完整解决方案,并能在全球范围内规模化部署的合作伙伴。
问:展望未来 3 至 5 年,人工智能工作负载将持续推高电源与冷却需求,同时可持续发展压力也将不断加大。您曾提到,到 2030 年,配电房占地面积有望减少 90%,同时能源效率将实现大幅跃升。在您看来,未来哪些能效突破将成为可持续人工智能基础设施发展的 “游戏规则改变者”?伟创力在这场变革中如何定位自身,以引领行业转型?
Chris:传统上,将输入的交流电源转换为芯片可用的直流电压,需要经过多个转换环节,每个环节都会影响能源效率。但当前数据中心正出现更高电压的直流方案,包括可直接连接到可再生能源系统的800伏直流电,以及电池储能系统(BESS)和微电网应用集成所需的±400伏直流电。
将电源转换整合为单个固态变压器,不仅能提升能效,还能大幅减少配电房占地面积 —— 据估算,到 2030 年,配电房面积可减少 90%。这为盈利创造了新路径:若较小空间即可满足容量需求,可节省建设成本或是利用现有空间增加机架数量,则能提升计算容量。我们将这一趋势称为 “电源与 IT 的融合”,这无疑是行业发展的重要进步。