AI 資料中心進入兆瓦時代，電力效率成決勝關鍵
AI 資料中心快速擴建，電力需求持續攀升。工研院產科國際所資深研究經理李宏俊表示，未來 AI 資料中心的發展，除了持續提升算力外，電力管理也將成為重要課題，並將從軟體、設備、基礎設施及機櫃周邊設施四大方向著手，，提升電力使用效率，並降低水資源消耗。
根據美國能源部（DOE）及勞倫斯柏克萊國家實驗室（LBNL）資料，美國資料中心用電量預估至 2028 年將占全美總用電量 6.7% 至 12%；年用水量也將增加至約 1,450 億至 2,750 億公升，較 2014 年增加約 10 倍。隨著 AI 模型規模持續擴大，資料中心對電力、供電系統及散熱能力的要求也同步提升。
近年來業界持續關注 PUE（Power Usage Effectiveness，電源使用效率）指標。PUE 是指資料中心總耗電量與 IT 設備耗電量的比值，數值越接近 1，代表能源利用效率越高。為了降低非運算設備的耗電，除了提升伺服器本身效能外，供電架構、配電系統、散熱設計及能源管理，也成為影響資料中心整體能源效率的重要關鍵。
其中基礎設備方面，新一代 800 V 高壓直流（HVDC）供電架構，可降低 AC/DC 與 DC/DC 多次電力轉換造成的能量損耗，提升供電效率，並減少配電設備占用空間。目前包括台達電、、光寶、Vertiv 等業者皆積極投入相關技術，800 V HVDC 已逐漸成為兆瓦（MW）級 AI 資料中心的重要發展方向，也是改善 PUE 的關鍵技術之一。
至於機櫃周邊設施，液冷已逐漸取代傳統氣冷，成為下一代 AI 資料中心的重要散熱方案。未來除持續提升散熱效率外，也將朝向降低水足跡及提升水資源循環利用率發展，減少冷卻系統對水資源的依賴。
值得注意的是，資料中心運作所產生的大量廢熱，也被視為可再利用的能源。李宏俊表示，未來可透過廢熱轉電技術，將熱能重新轉換為電力，也可透過廢熱轉工，將熱能提供工業製程、區域供熱及建築空調使用，提升整體能源利用效率，打造更高效率、低碳排的 AI 資料中心。
（首圖來源：工研院提供）