AI大模型狂飙，数据中心先扛不住了？

财闻 撒元明 李向磊 发自上海

当前，AI正以前所未有的变革力量重塑千行百业发展，作为支撑AI发展的关键基础设施，数据中心也随之迎来新一轮跃迁。

在10月12日至16日举行的第26届中国国际工业博览会（以下简称“工博会”）上，财闻注意到，AI大模型训练和推理需求快速增长，算力规模持续扩张，数据中心正从传统机房向高密度、大规模的“算力工厂”演进，以施耐德电气、西门子、威图为代表的企业推出高融合解决方案，加速推动数据中心整体能效升级。

高密算力时代

数据中心亟需升级

AI大模型训练与推理需求的爆发式增长，正在把数据中心从“后台机房”推向“算力工厂”的前台。但在算力需求激增、能源约束趋紧，以及基础设施扩展需求等多重考验下，数据中心旧有建设和运维模式的矛盾日益凸显。

工博会上，施耐德电气相关负责人接受财闻采访时表示，当前数据中心普遍面临系统异构与设备老化、系统协同能力不足、环境管控精度不足等挑战。

具体来说，数据中心基础设施技术迭代较快，不同建设周期形成的多代UPS、精密空调、冷机、控制器及监控系统长期并存，软硬件版本、通信协议和控制逻辑差异显著。系统异构化增加了接口适配、联动调试和日常维护的复杂度，也对运维人员跨专业的综合能力提出更高要求。此外，部分老旧设备存在传感器配置不足、运行状态不可视及故障特征不明显等问题，异常往往需要依赖人工巡检和经验判断，运维效率低下。

而在系统协同能力方面，传统冷源设备包括制冷主机、冷却塔、冷冻冷却水泵、阀门等关键设备，大多各自独立运行，依靠静态程序与人工经验参数粗放调节，设备之间缺乏联动协同与智能寻优机制，无法快速响应AI算力负载的动态波动，难以精准匹配实时热负荷变化。该运行模式易引发局部散热压力集中、冷热配比失衡，造成制冷资源利用率偏低，持续带来能源浪费与PUE居高不下问题。

此外，由于AI高密算力设备对机房温湿度、洁净度等环境参数要求极高，环境管控精度不足则影响着算力设备的稳定运行。过去，数据中心的传统环境中工控监测点位少、数据更新慢、调控精度低，无法实现机房全域精准管控，容易出现环境参数漂移、局部环境超标等问题，长期会导致设备降频、损耗加剧。

面对上述痛点，存量数据中心改造升级已十分迫切，亟需打破割裂实现系统性提升；新建项目则应在规划阶段即以高标准构建融合架构，从源头规避传统模式的低效与局限。无论存量还是新建，数据中心高质量建设与精益运营的标准均被推向新高，全域协同成为关键。

从割裂到协同

融合方案构筑牢算力基座

面对AI算力负载波动剧烈，传统数据中心里电力、制冷、环境监控各自为政的“割裂式”运维短板日益突出，如何加速各方面融合，提升数据中心运行效率和稳定性成为业内关注的重点。

在施耐德电气展台，财闻看到，包括高融合解决方案在内的数据中心整体解决方案被集中展示。现场工作人员告诉财闻，他们推出了一套融合解法以EPMS（Electrical Power Management System）电力监控、CPMS（Chiller Plant Management）冷源群控、EMS（ Environmental Monitoring System）环境监控为核心，覆盖供配电、制冷、动力环境监控、能源管理及智能运维全场景，补齐传统数据中心运营短板，帮助客户构建高可靠、高能效和可持续的数据中心。

其中，EPMS通过高精度仪表与系统深度互联，实时捕捉电压骤升、骤降及瞬态扰动，把电能质量管理从“事后排查”变成“事前预警”；CPMS则融合变频器、过程控制软件与仿真系统，借助AI控制优化与参数寻优，实时感知热负荷变化，协同联动冷水机组、水泵、冷却塔动态调节，让制冷系统从“单台设备最优”走向“整体运行最优”；EMS则构建覆盖机房关键区域与设备的感知网络，持续监测温湿度、环境压差等指标，确保环境数据可追溯。

值得关注的是，这套方案在落地层面强调“灵活敏捷”，既可实现全链路协同优化，也可针对单点瓶颈精准攻坚、轻量化落地。工博会现场，施耐德电气工作人员还分享了两类实践案例：其一是某数据中心CPMS冷源群控项目中，该数据中心以PUE最小化为目标，依托EcoStruxure平台搭建覆盖监控层、控制层、网络层及现场层的差异化方案，实时捕捉机房末端负荷波动，自动调度冷水机组与液冷冷却单元完成加减载调节，在保证IT设备散热安全的前提下让制冷设备始终工作在最优工况。

第二个案例来自某头部运营商。该运营商打造的数据中心投运较早，存在系统集成度偏低、设备故障率高等问题，施耐德电气在不中断业务的前提下完成群控系统替换与空调末端节能改造，实现6套制冷机组、水泵、冷却塔及管路阀件的集中监控管理。

从局部场景精益化改造，到对传统数据中心改造，再到推动数据中心全域融合升级、长效节能运营，施耐德电气的高融合方案不是推倒重来，而是贯通供配电、制冷、动力环境监控、能源管理及智能运维全链路，让每一度电在既有架构里创造更多算力价值。

从5.0+架构到液冷新品

算力底座加速迭代

除了施耐德电气推出的高融合方案，财闻在工博会现场还看到，在数据中心的冷却方面，不少公司展示其最新解决方案。

在威图展台，其工博会期间发布的DLC直接液冷新品吸引了不少参展观众驻足。作为连接设施侧冷却系统与IT侧液冷回路的重要设备，CDU承担冷却液循环、换热与系统运行管理等关键功能。威图此次发布的CDU面向多个液冷机架，冷却能力最高可扩展至1 MW，以模块化、可扩展与高效空间利用的设计，为持续增长的算力需求提供更加灵活、可靠的液冷基础设施支持。同时，CDU采用高效换热器以及免维护、功率控制型泵，可根据实际运行需求进行调节，在满足高密度算力散热需求的同时兼顾系统运行效率。

在西门子展台，其系统展示了“数据中心5.0+架构”。按照现场工作人员的解释，这一架构覆盖数据中心全生命周期，核心能力在于实时分析并调节冷量需求与风液散热比例，在保证系统可靠、不间断运行的前提下，兼顾安全稳定、数字智能与绿色低碳。

该工作人员认为，数据中心竞争的关键，不只是“建得多”，而是“更快交付、更低能耗、更稳定运行、更快集成”。

值得注意的是，西门子今年工博会发布的20余款新品中，有多款产品直接指向数据中心场景。例如SIMATIC S7-200 SMART G2可编程逻辑控制器，其应用场景明确包括数据中心液冷系统，新增的SR24继电器输出型CPU精准适配接触器、电磁阀等应用，支持最多8轴PROFINET IRT运动控制，通信周期最短可达1ms，并补充了UL认证以适配海外项目需求。

从西门子等企业在工博会现场释放的信号来看，数据中心的能效约束正在从“软要求”变成“硬指标”。国家相关政策对新建数据中心平均电能利用效率提出了更明确的要求，同时推动存量数据中心开展节能降碳改造，加快“老旧小散”数据中心升级优化。这意味着未来几年，大量既有数据中心将进入改造周期，而改造的逻辑不再是单点更换高效设备，而是追求电力、制冷、环境与运维体系的深度协同。

无论是施耐德电气高融合方案中EPMS、CPMS、EMS的联动逻辑，还是西门子数据中心5.0+架构中对冷量需求与风液散热比例的实时调节，以及威图在机柜与液冷兼容层面的模块化设计，本质上都是在回应同一个问题，即如何让算力基础设施的各个子系统从“各自省电”走向“全局最优”。