AI伺服器推高機櫃功率密度,企業規畫資料中心時,須同步處理供配電、液冷、承重、消防、環境感測與維運。台達提供解決方案整合設備、能源與容量資訊,並以統包服務串接設計至維護;數位孿生可在施工前驗證配置,後續也可成為維運入口。面對多層電力轉換損耗,高壓直流、固態變壓器與晶片端電源協同設計,將是提升整體效率的重要方向。
人工智慧(AI)伺服器推升機櫃功率密度,資料中心管理也開始進入軟硬整合階段。台達台灣業務總經理張立業表示,企業規畫AI資料中心時, 已無法只處理伺服器與網路設備, 供配電、散熱、樓地板承重、門禁、消防、環境感測與維運流程都須同步納入。以資料中心基礎設施管理(DCIM)為基礎形成串聯機電與資訊系統的共同管理層, 則可協助管理者掌握容量、能源、設備狀態與後續擴充風險。
張立業觀察,傳統資料中心單櫃功率多為數十kW,高密度AI機櫃已邁向100kW以上,未來可能提高至數百kW甚至MW等級。當相同空間必須承載更大電力,電力轉換損耗、配電設備體積與散熱負荷都會同步放大,高壓直流(HVDC)與電力電子轉換技術因而受到重視。資料中心管理議題也擴大至電力路徑、轉換效率、能源成本與容量配置。
冷卻架構同樣面臨轉變。早期GPU平台仍可採用氣冷,新一代高密度系統則逐步導入液冷。張立業指出,液冷可區分液對氣與液對液,液對液具備較高散熱效率,但所需冷卻水路、熱交換設備與設施條件也更複雜。既有機房常受限於供電、管線、空間與結構條件, 改裝量體有限; 全新建置專案較容易依AI負載重新規畫, 單一規模可能達數MW至20MW,因此新建需求相對明顯。
軟硬整合成為AI機房建置主軸
張立業表示,台達近年已由設備供應延伸至系統整合與整體工程服務。企業準備自建AI資料中心時, 可在初期規畫階段導入設計、採購、施工、測試、驗收、交付與維運,形成統包(Turnkey)服務模式。服務範圍聚焦資料中心白區,包括機房內供配電、冷卻、消防、監控、管線與管理平台。
以本土IC設計大廠於日前啟用苗栗銅鑼科學園區研發資料中心為例,張立業表示,台達參與機房監控室、設備監看與相關系統建置,並承接資料中心設施維運。企業將機電設施交由專業團隊管理,可減少自行建立跨領域維運組織所需的人力。
這類專案的管理核心是DeltaInfraSuite。其DCIM功能可整合不斷電系統(UPS)、精密配電櫃(PDU)、機櫃式電源分配器(rPDU)、精密空調、發電機、環境感測器與能源資料,透過單一介面呈現設備狀態、警報、用電與容量資訊。InfraSuite Manager可進行即時資料整合、電力品質分析、冷卻效率監看與設備狀態追蹤,並以歷史趨勢分析支援容量規畫與維護管理。
張立業指出,在地軟體開發能力是專案落地的重要條件。資料中心監控畫面往往需要配合企業識別、作業流程、管理權限與戰情室顯示需求調整。由本地團隊直接開發,可依據設備組成、監控項目與使用者角色調整儀表板、版面、色彩與資訊層級,也能在後續維護期間持續修正。
台達台灣業務總經理張立業表示,AI機櫃功率密度快速提高,企業須在資料中心規畫初期整合供配電、液冷、環境感測與維運資料,並透過DCIM及數位孿生掌握容量、能源效率與擴充風險。
數位孿生延伸設計驗證與維運應用
數位孿生(Digital Twin)目前主要用於資料中心設計與模擬。張立業說明,團隊可先建立機房設備、走道、管線及空間的3D模型,再進行材質、光影與動線模擬,使客戶在施工前檢視機房配置。
施工完成後,也可比對實體環境與原始模型,確認設備與管線配置是否符合原先規畫,降低設計與施工成果之間的落差。
在銅鑼資料中心專案中,台達將機房設備、走道與管線數位化,並運用NVIDIA Omniverse進行場景模擬。張立業指出,團隊初期也曾面臨工具操作與建模經驗不足等挑戰,後續透過內部研究資源共同開發,逐步完成機房場景、材質、光影與人員動線模擬。這類應用的價值,在於將設計檢視提前至施工前,使業主更具體掌握未來機房樣貌。
後續發展方向則是將數位模型延伸至維護應用。張立業表示,未來可在3D場景中點選設備,帶出設備規格及相關維護資訊,使模型逐步成為維運資訊入口,目前這類功能仍持續發展中。至於設備維護,系統可結合設備生命週期、感測資料、歷史趨勢與告警條件,支援保養提醒、預算編列及異常判斷。
系統可依設備使用年限及保養週期提出提醒,協助管理者安排年度維護與汰換預算;進一步地預測分析則須長期蒐集負載、溫度、水流量、電力品質及異常紀錄,逐步建立正常基準,才能辨識設備健康度下降、散熱條件異常或能源使用偏離等情況。
AI技術未來也可進一步分析電力使用效率(PUE)、IT負載、環境溫度及冷卻輸出,判斷設備設定是否仍位於較佳區間,並提出供電與散熱調整建議。
面對AI資料中心用電持續增加,張立業也強調電網至晶片(Grid to Chip)的整體電力觀點。電力進入資料中心後須經過多層轉換,最終供應晶片時電壓降至約1V或更低,然而每次轉換都會產生損耗。高壓直流、固態變壓器(SST)及晶片端電源管理若能協同設計,可減少電力轉換損失並提高整體效率。即使效率改善僅約2%至3%,套用在數十MW等級的資料中心,仍可帶來顯著的能源節省效益。