算力狂飙，能耗飙升
当算力引擎全速运转
数据中心的能耗正步步攀升
在性能与能效的赛跑中
戴尔科技用软硬协同与智能冷却
给出了一份面向未来的答卷
当前，以人工智能、云计算、大数据为核心驱动的新一代信息技术革命，正以压倒性态势重塑全球产业格局。
这场变革在加速各行业数智化转型进程的同时，直接催生了算力需求的快速攀升，尤其是对智能算力的需求呈现出“爆发式”增长态势。
中国信通院发布的《先进计算暨算力发展指数蓝皮书（2024）》显示，过去几年，我国通用数据中心与智算中心持续加快部署:
2023年，国内基础设施算力规模高达230EFlops，位居全球第二;在用数据中心机架规模突破80万标准机架，全国累计建设的智算中心数量达60个;预计未来3年，我国算力规模年均增速将达45%，算力需求强劲增长势头有望长期延续。
这也意味着，数据中心行业在保持高速增长的同时，也将长期面临高能耗、高碳排放以及基础设施成本持续攀升的多重挑战。
IDC的相关报告也进一步印证了这一判断，未来18个月内，本地/托管型智算中心及远程边缘位置的智算服务器与存储硬件投资，将占数据中心总投资规模的29%。
尤为关键的是，相较于传统CPU架构，支撑智算工作负载的GPU平均能耗达到CPU的10至15倍;预计到2027年，全球数据中心用电量将占全球总用电量的2.5%，并以22.6%的复合年增长率持续增长。
面对这一趋势，数据中心既要打造具备弹性扩展能力的设施，以应对不断增长的算力需求，又要实现算力资源的智能调度与绿色低碳发展，唯有如此方能构筑支撑万亿级数字经济体量的算力底座，筑牢数字经济发展的基石。
在此背景下，作为全球科技领军企业，戴尔科技也积极通过技术创新呼应当前数据中心加速走向“绿色低碳”发展的新趋势。
不仅通过服务器组件优化与平台架构创新实现能效比最大化，更推出覆盖多场景的智能冷却解决方案，在帮助行业客户显著降低运营成本、助力节能减排的同时，更为构建未来绿色低碳的数据中心探索出一条创新实践之路，其价值可谓“不止于眼下，更关乎未来”。
智算时代，数据中心
节能减排面临全新挑战
过去十余年，通算中心（传统数据中心）作为云计算的核心基础设施，经历了快速发展的黄金期。
然而，随着人工智能技术的突破性进展，智能技术在医疗、金融、制造业、零售业以及交通运输等行业产生了广泛的应用需求，由此智算中心（AIDC）应运而生，同时其规模和处理能力也出现了指数级的增长，通算中心走向智算中心已成为未来升级发展的必然趋势。
但与此同时，智算需求的不断增长，对数据中心的节能减排和绿色低碳也带来了更大的挑战和压力，具体来看:
一是，从芯片与机柜的能效跃迁看，传统数据中心架构中，CPU热设计功率（TDP）长期维持平稳演进，当前顶级CPU单颗功耗约500W量级，但进入智算时代后，为支撑千亿参数级大模型训练的算力密度需求，行业加速构建超大规模GPU集群，单颗GPU芯片功耗已突破1400W，较传统CPU实现显著提升。
而在机柜层面，传统数据中心功率密度普遍处于5-10kW区间，依托风冷技术即可实现有效热管理，但以NVIDIA GB200NVL72为代表的超密计算系统，其单机柜峰值功耗已达136kW，远超风冷技术热密度临界点（约40kW/rack），这对数据中心能耗管理与热管理方案带来根本性挑战。
二是，从散热与架构设计的革新看，随着智算中心功耗特性的转变，也正驱动新型散热方案技术的不断创新迭代。例如，在PCIe GPU领域，风冷散热功率边界持续拓展，推动服务器架构向4U形态升级，而当GPU热设计功率突破超高性能阈值时，直接液冷（DLC）技术也将成为必要选择。
与此同时，SXM/OAM模块功耗同样也已逼近纯风冷物理极限，亟需引入芯片级的液冷技术，这也会将促使传统8卡并行配置向多节点纵向扩展架构转型。
此外，基于ORv3标准的新一代机架设计在此趋势下也展现出了显著优势，其通过资源池化与热管理优化，可实现更高密度的算力部署与更优能效比，能够为下一代智能训练集群提供了更具扩展性的基础设施方案。
三是，从用电成本与政策约束的压力看，随着单机柜功耗的高密度化趋势，智算中心的工作负载与电力需求规模也将远超传统数据中心，这也导致能源消耗进一步攀升。
数据显示，2022年我国数据中心耗电量达2700亿kWh，约占全国总用电量的3%;预计到2030年，这一数字将突破4000亿+kWh，而电费成本占比也将高达数据中心运营成本的70%。
更为关键的是，为实现“双碳”目标，国家对数据中心的节能减排要求也持续加码。如《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》就明确提出，到2025年底，新建及改扩建大型/超大型数据中心PUE需降至1.25以内，国家枢纽节点数据中心项目PUE不得高于1.2。
也正因此，推动数据中心实现节能减排、走向绿色低碳转型已不仅仅是大势所趋，更是亟待解决的现实挑战。
软硬协同，构建数据中心
全方位能效管理体系
也正是洞察到这种变化趋势，戴尔科技采用“软硬协同”的创新策略，通过硬件设计革新与智能软件系统的深度整合，在数据中心基础设施和服务器领域构建了一套系统化、多层次的全方位能效管理体系。
该体系覆盖从组件到整体设施的能耗管理与节能，具体来看:
首先，在服务器的组件与平台层面，戴尔科技提供高效的服务器系统气流与部件冷却优化设计方案。
以电源优化和气流平衡技术领域为例，其通过重新布局将电源置于机箱两侧，构建更均衡的热空气通道，有效稳定整体机箱温度;同时采用变速风扇技术，依据不同部件配置动态调节风扇转速。
在部件优化设计上，针对GPU服务器采用高速网卡前置设计以避免网卡过热，并通过多矢量散热技术为不同部件精准匹配风量与散热方案，此外还引入冷板和浸没式高级冷却技术，这些优化设计共同为服务器平台实现了最大化的能效比。
其次，在软件层面，戴尔科技以OpenManage和Dell AIOps为核心，构建了覆盖全生命周期的能效管理框架。
以OpenManage系统管理解决方案为例，其集成iDRAC远程管理模块与OME控制台构成基础架构层，而作为OME智能插件的电源管理器则通过四大核心功能实现精细化能源管控:
• 实时追踪服务器热健康状态与功率消耗并建立风险预警机制;
•基于策略的电力调控系统可在电价波动时自动优化资源配置;
•通过最大化利用现有机架电力基础设施容量，实现跨服务器组的动态负载均衡，该软件已实现对主流第三方服务器的兼容支持。
而Dell AIOps作为新一代数据中心智能运维平台，则将能效管理提升至更高维度，这一SaaS应用通过三个维度助力数据中心客户构建可持续决策体系:
1.基于IEA国家排放因子与定制化PUE模型，提供精确到系统级别的碳排放可视化;
2.整合设备健康度、安全态势、容量规划等多维数据，生成最优工作负载整合方案;
3.此外，采用机器学习算法建立能源使用基准模型，实现季节性异常检测与长期趋势预测。
最后，在基础架构的设计与应用层面，戴尔科技同样通过创新技术优化能耗管理。
例如，戴尔科技采用数据缩减技术，在企业级存储产品PowerStore上实现5:1的数据压缩比，PowerProtect Data Domain上则是更达到惊人的65:1重复删除压缩比，都可以大幅减少磁盘空间的占用，从而减少电力和减少碳排放。
而在数据架构技术方面，戴尔科技也可以将之前的存算一体的架构，转换为存算分离的架构。
比如，广泛使用的Hadoop之前采用服务器内置硬盘来实现存储，而通过采用戴尔PowerScale将存储分离出来，使得Hadoop的存储空间利用率从之前的30%，提升到80%，大幅度地提升了存储空间的利用率，减少了存储磁盘的数量，提升了能效比。
不难看出，这种“软硬协同”的创新模式使戴尔科技在数据中心能效优化领域形成了完整的技术闭环。
从硬件底层的散热设计优化，到存储层的数据缩减技术创新，再到软件层的智能预测与自动化控制，最终通过AIOps实现战略层面的可持续性决策支持。
这一多层次、全栈式的能效管理方案，不但提升了数据中心基础设施能效比的同时，也显著降低了总体拥有成本（TCO），更为企业构建绿色数据中心提供了可参考和可借鉴的落地途径。
智能冷却，推动下一代
智算数据中心可持续发展
同样，在当前数据中心迈向液冷时代的转折点上，戴尔科技也“与时俱进”的打造了一套智能冷却解决方案，由此不仅为智算中心带来了更加高效和丰富的智能冷却产品线，更为中国用户的数据中心绿色升级提供了“最优解”。
据了解，戴尔科技智能冷却解决方案为下一代智算数据中心提供了三种差异化冷却方案，涵盖风冷、冷板式液冷及浸没式液冷三大技术路径，能够全方位满足不同场景的散热需求。
其中，在风冷技术领域，戴尔科技持续突破技术边界，通过多矢量散热技术与AI算法深度融合，实现对服务器内部组件发热状况的智能识别与动态分析。该技术可针对不同区域及部件精准调节风量，确保最佳冷却效果，尤其在戴尔新一代PowerEdge服务器中更成功实现对高TDP新一代CPU的高效散热。
与此同时，针对高功耗服务器，戴尔科技还研发了高性能转速的新型风扇，进一步强化散热能力，在保障设备稳定运行的同时，最大限度降低对现有风冷数据中心基础设施的改造需求，充分保护客户既有投资。
而在液冷技术领域，戴尔科技更是拥有超过15年的技术沉淀与商业化经验。可以看到，自2010年率先实现单相浸没式液冷服务器冷却的商业化部署以来，戴尔科技就持续引领行业创新:
•在戴尔PowerEdge 第14代服务器时代，其C6400系列服务器大规模应用DLC冷板式液冷方案，全球部署规模突破万台;
•戴尔PowerEdge15代服务器则将支持冷板式液冷的型号增至7个;
•戴尔PowerEdge16代服务器进一步扩展至12个型号;
•而在最新的戴尔PowerEdge 第17代服务器则延续技术传承，持续完善冷板式液冷产品矩阵。
在这背后，也正是戴尔科技在多元化热量捕获技术体系的持续创新的体现，基于冷板冷却（DLC）、列间空调、水冷背门(RDHx)及冷热风道隔离技术，可灵活匹配不同机架热密度与能效需求。
例如，列间空调与机架密封结合实现100%热量捕获;而水冷背门（RDHx）在捕获全部热量的同时调节空间空气，支持最高32°C进水温度，较传统方案提升冷水机组能效;冷板冷却技术通过降低服务器风扇功耗进一步提升系统能效。
不仅如此，在今年2025戴尔科技全球峰会（DTW）上，戴尔更是全球独家首发封闭式后门热交换器(eRDHx)系统及集成机架控制器(IRC)，重新定义高密度散热标准，该系统可100%捕获服务器热量，支持单机柜80kW温水冷却，相较标准后门热交换器节能达60%，使AI/HPC机架密度提升16%且无需增加功耗。
同时，其独立气流系统兼容32-36度温水，热插拔风扇设计确保维护便捷性，集成机架控制器与OpenManage Enterprise深度整合，可提供全机架级实时热监控、泄漏检测及统一组件控制，最大化提升数据中心可靠性与可持续性。
而在场景化解决方案适配方面，戴尔智能冷却解决方案也一直坚持以客户需求为核心，提供场景化定制服务，比如高算力场景（如智算、超算），针对高TDP计算芯片，戴尔科技通过灵活组合风冷与液冷技术，可保障极端负载下的稳定散热。
在绿色节能场景，戴尔科技则通过冷板式与浸没式液冷技术，有效降低PUE，助力客户达成ESG目标及政策合规要求;而在一些特殊环境场景（如分支办公室），戴尔科技的浸没式和冷板液冷方案都可有效降低噪音，完美适配对噪音敏感的应用场景。
值得关注的是，戴尔科技除了可以提供成熟可靠的场景化液体冷却解决方，以及一体化工厂预装的整机柜交付的冷板服务器组合，减少现场工程的复杂度之外，同样也可以结合戴尔科技的合作伙伴为客户定制化交付不同的液冷方案，满足不同应用场景和客户诉求的液冷解决方案。
总的来说，相较于业界，戴尔科技的智能冷却解决方案主要有三大优势:
• 一是技术前瞻性，其风冷技术持续演进，无缝适配最新计算芯片，无需改造现有基础设施;
•其二，全场景覆盖，融合风冷、冷板式液冷、浸没式液冷及创新热量捕获技术，精准匹配智算中心高密度、高功耗发展趋势，助力PUE优化与绿色节能;
•其三，生态与服务保障，依托戴尔科技全球供应链与服务体系，可提供从一体化整机柜交付到定制化液冷方案的全周期支持，确保客户无忧部署。
也正因此，自2023年以来，戴尔科技已联手合作伙伴GRC在全球范围内实现了大规模商用部署浸没液冷方案;而在中国， 戴尔科技通过联合合作伙伴绿色云图，也在国内多所大学成功部署了较大规模的浸没液冷和冷板液冷的典型案例。
结 语
面向未来，戴尔科技将通过持续的技术创新与场景深耕，助力行业客户构建高效、可持续的下一代数据中心，为不断暴增的智算中心需求提供更为坚实支撑，持续推动绿色数据中心的能效革命。
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