AI大模型訓練與推理需求的爆發式增長，正在把資料中心從“後台機房”推向“算力工廠”的前台。
財聞 撒元明 李向磊 發自上海
當前，AI正以前所未有的變革力量重塑千行百業發展，作為支撐AI發展的關鍵基礎設施，資料中心也隨之迎來新一輪躍遷。
在10月12日至16日舉行的第26屆中國國際工業博覽會（以下簡稱“工博會”）上，財聞注意到，AI大模型訓練和推理需求快速增長，算力規模持續擴張，資料中心正從傳統機房向高密度、大規模的“算力工廠”演進，以施耐德電氣、西門子、威圖為代表的企業推出高融合解決方案，加速推動資料中心整體能效升級。
01 高密算力時代 資料中心亟需升級
AI大模型訓練與推理需求的爆發式增長，正在把資料中心從“後台機房”推向“算力工廠”的前台。但在算力需求激增、能源約束趨緊，以及基礎設施擴展需求等多重考驗下，資料中心舊有建設和維運模式的矛盾日益凸顯。
工博會上，施耐德電氣相關負責人接受財聞採訪時表示，當前資料中心普遍面臨系統異構與裝置老化、系統協同能力不足、環境管控精度不足等挑戰。
具體來說，資料中心基礎設施技術迭代較快，不同建設周期形成的多代UPS、精密空調、冷機、控製器及監控系統長期並存，軟硬體版本、通訊協議和控制邏輯差異顯著。系統異構化增加了介面適配、聯動偵錯和日常維護的複雜度，也對維運人員跨專業的綜合能力提出更高要求。此外，部分老舊裝置存在感測器配置不足、運行狀態不可視及故障特徵不明顯等問題，異常往往需要依賴人工巡檢和經驗判斷，維運效率低下。
而在系統協同能力方面，傳統冷源裝置包括製冷主機、冷卻塔、冷凍冷卻水泵、閥門等關鍵裝置，大多各自獨立運行，依靠靜態程序與人工經驗參數粗放調節，裝置之間缺乏聯動協同與智能尋優機制，無法快速響應AI算力負載的動態波動，難以精準匹配即時熱負荷變化。該運行模式易引發局部散熱壓力集中、冷熱配比失衡，造成製冷資源利用率偏低，持續帶來能源浪費與PUE居高不下問題。
此外，由於AI高密算力裝置對機房溫濕度、潔淨度等環境參數要求極高，環境管控精度不足則影響著算力裝置的穩定運行。過去，資料中心的傳統環境中工控監測點位少、資料更新慢、調控精度低，無法實現機房全域精準管控，容易出現環境參數漂移、局部環境超標等問題，長期會導致裝置降頻、損耗加劇。
面對上述痛點，存量資料中心改造升級已十分迫切，亟需打破割裂實現系統性提升；新建項目則應在規劃階段即以高標準建構融合架構，從源頭規避傳統模式的低效與侷限。無論存量還是新建，資料中心高品質建設與精益營運的標準均被推向新高，全域協同成為關鍵。
02 從割裂到協同 融合方案構築牢算力基座
面對AI算力負載波動劇烈，傳統資料中心裡電力、製冷、環境監控各自為政的“割裂式”維運短板日益突出，如何加速各方面融合，提升資料中心運行效率和穩定性成為業內關注的重點。
在施耐德電氣展台，財聞看到，包括高融合解決方案在內的資料中心整體解決方案被集中展示。現場工作人員告訴財聞，他們推出了一套融合解法以EPMS（Electrical Power Management System）電力監控、CPMS（Chiller Plant Management）冷源群控、EMS（ Environmental Monitoring System）環境監控為核心，覆蓋供配電、製冷、動力環境監控、能源管理及智能維運全場景，補齊傳統資料中心營運短板，幫助客戶建構高可靠、高能效和可持續的資料中心。
其中，EPMS通過高精度儀表與系統深度互聯，即時捕捉電壓驟升、驟降及瞬態擾動，把電能質量管理從“事後排查”變成“事前預警”；CPMS則融合變頻器、過程控制軟體與模擬系統，借助AI控制最佳化與參數尋優，即時感知熱負荷變化，協同聯動冷水機組、水泵、冷卻塔動態調節，讓製冷系統從“單台裝置最優”走向“整體運行最優”；EMS則建構覆蓋機房關鍵區域與裝置的感知網路，持續監測溫濕度、環境壓差等指標，確保環境資料可追溯。
值得關注的是，這套方案在落地層面強調“靈活敏捷”，既可實現全鏈路協同最佳化，也可針對單點瓶頸精準攻堅、輕量化落地。工博會現場，施耐德電氣工作人員還分享了兩類實踐案例：其一是某資料中心CPMS冷源群控項目中，該資料中心以PUE最小化為目標，依託EcoStruxure平台搭建覆蓋監控層、控制層、網路層及現場層的差異化方案，即時捕捉機房末端負荷波動，自動調度冷水機組與液冷冷卻單元完成加減載調節，在保證IT裝置散熱安全的前提下讓製冷裝置始終工作在最優工況。
第二個案例來自某頭部營運商。該營運商打造的資料中心投運較早，存在系統整合度偏低、裝置故障率高等問題，施耐德電氣在不中斷業務的前提下完成群控系統替換與空調末端節能改造，實現6套製冷機組、水泵、冷卻塔及管路閥件的集中監控管理。
從局部場景精益化改造，到對傳統資料中心改造，再到推動資料中心全域融合升級、長效節能營運，施耐德電氣的高融合方案不是推倒重來，而是貫通供配電、製冷、動力環境監控、能源管理及智能維運全鏈路，讓每一度電在既有架構裡創造更多算力價值。
03 從5.0+架構到液冷新品 算力底座加速迭代
除了施耐德電氣推出的高融合方案，財聞在工博會現場還看到，在資料中心的冷卻方面，不少公司展示其最新解決方案。
在威圖展台，其工博會期間發佈的DLC直接液冷新品吸引了不少參展觀眾駐足。作為連接設施側冷卻系統與IT側液冷回路的重要裝置，CDU承擔冷卻液循環、換熱與系統運行管理等關鍵功能。威圖此次發佈的CDU面向多個液冷機架，冷卻能力最高可擴展至1 MW，以模組化、可擴展與高效空間利用的設計，為持續增長的算力需求提供更加靈活、可靠的液冷基礎設施支援。同時，CDU採用高效換熱器以及免維護、功率控制型泵，可根據實際運行需求進行調節，在滿足高密度算力散熱需求的同時兼顧系統運行效率。
在西門子展台，其系統展示了“資料中心5.0+架構”。按照現場工作人員的解釋，這一架構覆蓋資料中心全生命周期，核心能力在於即時分析並調節冷量需求與風液散熱比例，在保證系統可靠、不間斷運行的前提下，兼顧安全穩定、數字智能與綠色低碳。
該工作人員認為，資料中心競爭的關鍵，不只是“建得多”，而是“更快交付、更低能耗、更穩定運行、更快整合”。
值得注意的是，西門子今年工博會發佈的20餘款新品中，有多款產品直接指向資料中心場景。例如SIMATIC S7-200 SMART G2可程式設計邏輯控製器，其應用場景明確包括資料中心液冷系統，新增的SR24繼電器輸出型CPU精準適配接觸器、電磁閥等應用，支援最多8軸PROFINET IRT運動控制，通訊周期最短可達1ms，並補充了UL認證以適配海外項目需求。
從西門子等企業在工博會現場釋放的訊號來看，資料中心的能效約束正在從“軟要求”變成“硬指標”。國家相關政策對新建資料中心平均電能利用效率提出了更明確的要求，同時推動存量資料中心開展節能降碳改造，加快“老舊小散”資料中心升級最佳化。這意味著未來幾年，大量既有資料中心將進入改造周期，而改造的邏輯不再是單點更換高效裝置，而是追求電力、製冷、環境與維運體系的深度協同。
無論是施耐德電氣高融合方案中EPMS、CPMS、EMS的聯動邏輯，還是西門子資料中心5.0+架構中對冷量需求與風液散熱比例的即時調節，以及威圖在機櫃與液冷相容層面的模組化設計，本質上都是在回應同一個問題，即如何讓算力基礎設施的各個子系統從“各自省電”走向“全域最優”。 (財聞)