数据中心必须不断发展以满足不断增长的功率密度需求

　　每天，数以千计的数据中心投入使用。人工智能的出现推动了进一步增长的需求。然而，在某个时候，每个增长的市场都会遇到障碍。对于数据中心来说，一个主要的障碍就是在理想的位置缺乏可用的空间和电力。

　　以北弗吉尼亚州的市场为例，它是世界上最大的数据中心市场。根据2023年数据，该地区拥有约300个数据中心，总容量超过2,500兆瓦，是美国第二大市场达拉斯容量的四倍，达拉斯的容量为654兆瓦。

　　数据中心运营商对该地区感兴趣也就不足为奇了。北弗吉尼亚位于美国权力中心，与华盛顿特区隔河相望。半个世纪前，这导致了对数据存储和连接的投资，为一个强大的科技行业奠定了基础。然而，由于电力和土地有限压力越来越大，2022年那里的市场遭遇了前所未有的多年发展停滞。

　　为什么密度很重要

　　在理想的数据中心位置，房地产和公用事业电力短缺强调了数据中心运营商需要如何考虑功率密度。然而，房地产稀缺只是电力密度重要的原因之一。人工智能的电力需求是巨大的，而这项新兴技术正迅速成为企业的筹码。

　　与此同时，随着计算需求的增加，芯片制造商也在积极应对。例如，市场上有专为人工智能和高性能计算应用而设计的GPU，其峰值功耗比普通家庭的功耗还要高。

　　总而言之，预计未来几年数据中心的电力消耗将猛增。到2030年，这一数字将达到35GW，几乎是2022年水平的两倍。密度将是满足这些电力需求的关键，超大规模数据中心将需要支持每机架40至60kW的数据中心。

　　功率密度不仅是满足更高要求工作负载的必要条件，也是经济上的明智之举。通过安装更高密度的机架，组织可以减少需要维护的机架数量，以及布线、配电单元和其他基础设施的数量。

　　每个机架获得更多功率

　　为了提高每个机架的可用功率，数据中心架构师应该考虑镍锌(NiZn)电池等新兴技术。

　　许多数据中心都配备不间断电源(UPS)，这是一种电池备用系统，可确保在断电时关键系统继续运行并保存重要数据。传统上，UPS系统依赖于铅酸电池，但镍锌电池的功率密度是铅酸电池的两倍。

　　电池的功率密度更高意味着镍锌电池将以高功率放电，使其成为在断电后几毫秒内保持关键任务系统运行的备用系统的最佳选择。

　　同时，通过采用镍锌电池，数据中心运营商可以减少冷却系统和其他安全基础设施的占用空间，从而构建更加密集的环境。镍锌电池不易燃，不会发生热失控，因此是铅酸电池和锂离子电池的安全替代品。通常，冷却系统消耗数据中心约40%的电力，因此减少该基础设施是提高数据中心电源使用效率(PUE)的可靠方法。还有其他提高机架密度的技术，例如从交流(AC)电源转换为直流(DC)电源。

　　数据中心的功率密度越来越高，考虑到人工智能的需求和首选地段的房地产稀缺性，这根本就是别无选择。但通过利用新技术，数据中心可以为包括人工智能、高性能计算和其他推动业务未来的高耗电创新在内的未来做好准备。