趋势一:预制化、模块化建设成主流
大模型的崛起,让各行业对智能算力的需求呈井喷式增长。据 IDC 数据显示,从 2022 年到 2026 年,中国区人工智能算力规模年复合增长率将达到 52.3%。在这股热潮下,用户对数据中心交付周期的要求越来越高。然而,传统数据中心建设需历经设计、土建、机电安装、调试等多个阶段,建设一座支持万卡的数据中心,顺利情况下从土建开始大概需 12 个月交付周期,北方有 “冻土期” 的地区时间更久。而且,AI 等 IT 技术发展日新月异,数据中心机柜密度飞速提升,3 年前单柜功率普遍在 5 - 10kW / 标准柜,如今单台支持大模型的 AI 服务器功耗就已超 10kW,传统建设速度根本跟不上。
于是,预制化、模块化建设方式应运而生。预制化数据中心融合装配式建筑与模块化数据中心,以集装箱为载体,集成多种系统,具备快速部署、柔性扩容、高效节能等特点。普洛斯中国高级副总裁郭仁声指出,预制化、模块化方式能在更短时间保质保量完成交付,未来将成主流。浪潮信息推出预制化 AIDC 解决方案,采用预制集装箱模块化设计,像搭积木一样搭建,与土建解耦,不受现场条件限制,机电设备在工厂预集成、预测试,接入市电等即可运行,预制装配率达 90%,工期相比传统土建机房可缩短 60% 以上,3 个月能建成,17 天交装完毕。华为采用预制模块化建设模式,工厂预制和现场施工并行,交付时间缩短 50%。这种建设方式不仅交付快,还能提升设备制造良品率,保障数据中心建设质量,助力降低全生命周期碳排放。
趋势二:绿色化技术持续深入
随着 “双碳” 战略推进,数据中心绿色化已渗透到各个环节。2025 年是数据中心碳中和的关键节点,从政策层面来看,多个文件对数据中心电能利用效率(PUE)等提出明确要求。例如,《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》提出,2025 年全国数据中心要形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化格局;工信部等六部门发布的《工业能效提升行动计划》规定,到 2025 年,新建大型、超大型数据中心 PUE 优于 1.3 等。
从能耗占比看,IT 设备耗能超 60%,非 IT 设备中空调设备能耗占比最大,超 20%。因此,现阶段数据中心节能减排技术焦点集中在制冷系统,如液冷、间接蒸发冷却、自然冷却、磁悬浮冷机组等。其中,液冷在 2024 年迎来爆发,2025 年这一趋势将持续。浪潮信息早在 2022 年就发布 “All in 液冷” 战略,牵头发布国内首批冷板式液冷数据中心核心部件标准,还建成亚洲最大液冷基地,年产能超 30 万台。不仅硬件设备供应商布局液冷,IDC 服务商如秦淮数据也开始在液冷领域开发产品和解决方案。
趋势三:高密化发展
随着 IT 算力不断演进,CPU 和服务器功率持续提升,AI 应用需求增长也促使 AI 算力比重进一步加大。为平衡效率和成本,数据中心向高密化发展是必然趋势。当前,数据中心单柜平均功率为 6 - 8kW,预计到 2025 年,15 - 20kW / 柜将成为主流。高密算力负载使得 GPU 逐渐取代 CPU 成为高性能计算核心,这对数据中心的电力供应和散热系统带来更大挑战。AI 机柜需要更高功率密度的 UPS 系统、电池组、配电及开关设备,以应对负载的大幅波动。同时,混合冷却系统将更多应用,液冷系统也会与高密度 UPS 协同工作,服务器出厂集成液冷系统的情况也会越来越多,以提升系统能源利用率。
趋势四:弹性架构普及
IT 设备生命周期一般 3 - 5 年,功率密度每 5 年翻一倍,而数据中心基础设施生命周期为 10 - 15 年。这就要求数据中心基础设施具备弹性,支持架构弹性、分期投资,以最优的 CAPEX 满足 2 - 3 代 IT 设备的演进。并且,由于承载的 IT 业务不同,数据中心还需匹配不同功率密度的 IT 设备混合部署。例如,一些数据中心采用超融合基础设施(HCI)与软件定义网络(SDN),打破传统烟囱架构,实现资源弹性分配,降低冗余能耗,满足不同业务场景下对数据中心资源灵活调配的需求。
趋势五:快速交付成常态
互联网业务爆发迅速,数据和流量需求短时间内激增,这就要求数据中心必须快速投入使用。而且,数据中心从支撑系统向生产系统转变,更快上线意味着更快收益。当前数据中心 TTM(Time to Market,从规划到投入使用的时间)典型水平是 9 - 12 个月,预计未来将缩短至 6 个月以内。预制化、模块化建设方式的兴起就是为了满足快速交付需求,此外,一些数据中心采用全模块化建设理念,从部件模块化到架构模块化、机房模块化,最终实现数据中心全模块化,具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势,进一步助力数据中心快速交付。
趋势六:全数字化与 AI 智能运维
数字化和智能化是数据中心基础设施演进的必经之路。随着 IOT、AI 技术的不断完善,数据中心将从运维、节能、运营等单域数字化,向规划、建设、运维、优化的全生命周期数字化和自动驾驶演进,AI 将得到普遍应用。例如,通过数字孪生技术构建虚拟数据中心模型,实时仿真运行状态,提前预警设备故障,Meta 就借此将故障响应速度提升 50%;利用 AIoT 融合,通过传感器网络结合边缘 AI 分析,实现对设备的毫秒级监测,新加坡 STTelemedia 数据中心借此降低 15% 运维成本;还有自主巡检机器人替代人工,在高温、高辐射等危险区域执行任务,减少安全隐患。
趋势七:供电极简与 “锂进铅退”
传统数据中心供配电系统存在系统割裂且复杂、占地面积大、故障定位难等问题。极简的供电架构将减少变换次数,缩短供电距离,减少占地,提升出柜率和系统能效。同时,锂电池相对传统铅酸电池,在占地面积、使用寿命等方面优势明显。随着锂电池成本不断下降,未来将在数据中心规模应用。比如,一些新建数据中心开始采用极简供电架构,并选用锂电池作为备用电源,有效提升了空间利用率,降低了长期运营成本。
趋势八:风液融合与 “风进水退”
GPU、NPU 的应用促使高密场景增多,液冷系统越来越普遍。但部分存储与计算业务仍为低密场景,为适应未来不确定的 IT 业务需求,制冷方案需兼容风冷系统和液冷系统。而且,冷冻水系统架构复杂,不利于快速部署和运维,而模块化架构的间接蒸发冷却系统可缩短部署时间、降低运维难度,还能充分利用自然冷却资源,大幅降低制冷系统电力消耗,在气候适宜区域将逐步取代冷冻水系统。一些数据中心采用风液融合的制冷方案,针对不同业务场景灵活选择风冷或液冷,同时引入间接蒸发冷却系统,有效提升了制冷效率,降低了运维成本。
趋势九:比特瓦特联动
降低 PUE 并不意味着数据中心总体能耗最优,需要把数据中心作为一个整体来评估和优化能耗,而不是只关注能源基础设施。通过能源、IT、芯片、数据、云的全栈联合创新,实现比特和瓦特的联动,达到动态节能,使全系统能效最优。例如,一些企业通过 AI 动态调优,利用机器学习预测负载波动,实时调整制冷与供电策略,实现 PUE 降至 1.1 以下。还有企业从芯片层面进行节能创新,推出低功耗芯片,从源头降低能耗,再结合数据中心能源管理系统,实现比特瓦特的协同优化。
趋势十:安全可信备受重视
随着数据中心基础设施智能化程度不断提升,面临的网络安全威胁也成倍增加。数据中心必须具备韧性、Security 安全性、隐私性、Safety 安全性、可靠性、可用性六个特征,以避免环境因素、恶意人员发起的攻击威胁,包括网络入侵类威胁。尤其是在勒索软件攻击频发的当下,网络安全专家、网络管理员以及数据中心运营商必须紧跟趋势,研发先进的 AI 安全技术应对挑战。一些数据中心采用零信任架构,通过 SASE(安全访问服务边缘)框架,确保边缘节点与核心数据中心的无缝防护;还有企业运用量子加密技术保护敏感数据,采用联邦学习与同态加密技术在不暴露原始数据前提下完成分析,满足法规要求,保障数据安全。
2025 年的数据中心行业充满机遇与挑战,这些趋势将推动数据中心行业朝着更高效、更绿色、更智能、更安全的方向发展。各位行业小伙伴们,你们准备好迎接这些变化了吗?快来一起探讨,在新趋势下如何布局,让我们的数据中心事业更上一层楼!