【导读】我们正处在一场深刻的范式转变之中。回顾历史,18-19世纪的煤炭驱动了英国的工业革命,开启了第一次能源革命;20世纪美国的石油繁荣催生了汽车与电力的飞跃,构成了第二次能源革命。如今,人工智能的崛起正引领第三次能源革命,但这一次,核心不再是化石燃料,而是数据——而支撑海量数据处理的能源需求,正成为全球性的关键挑战。

传统数据中心通常将交流电(AC)分配至服务器机架,再通过电源单元(PSU)逐步转换为48V、12V,最终降至处理器所需的栅极电压。然而,生成式AI的出现彻底改变了这一格局。大型语言模型处理单一查询的耗电量,据称可达传统搜索引擎的10倍。这种指数级增长的需求,正在将现有供电架构推向极限。
作为应对,数据中心运营商开始探索新的配电模式:从将PSU移至侧机架,到最终构想独立的电源室,以高压直流电为整个服务器大厅供电。这种转变不仅是技术上的优化,更是对能效与空间利用的深刻重构。其背后反映了一个核心问题:在算力需求爆炸性增长的时代,如何将能源“无损”地从电网输送至芯片,已成为衡量数据中心竞争力的关键指标。

数据中心中的侧机架装置
太阳能与储能:可持续能源的必然路径
数据中心的能源需求日益庞大,而可再生能源——尤其是太阳能——正展现出其独特优势。一方面,太阳能在全球许多地区已变得经济可行;另一方面,企业客户对100%使用可再生能源的承诺,倒逼数据中心必须转向绿色供电方案。
然而,太阳能具有间歇性。数据中心是24/7运行的实体,而阳光只在白天存在。这一矛盾通过电池储能系统(ESS)得到了解决。ESS不仅能储存盈余电能,还能通过精确的电池管理系统,实时监测电荷状态与健康状态,确保电力的持续稳定供应。半导体技术在能源转换与传感中的核心作用,也使得太阳能成为电网中可靠的一环。
能源效率是下一代技术的竞争焦点
在AI推动的算力军备竞赛中,能源效率将成为衡量技术进步的重要标尺。正如过去工业革命中蒸汽机与内燃机的能效改进一样,未来数据中心的核心突破可能不仅来自算法优化,更来自电力转换与分配技术的创新。
可再生能源必须与储能技术协同发展
太阳能自身的不稳定性决定了其必须与储能系统结合。未来,数据中心可能会成为微电网的重要组成部分,甚至通过智能调度实现能源的“跨时空调配”——在日照充足时储能,在需求高峰时释放。
半导体是能源革命中的“隐形支柱”
无论是太阳能逆变器、电池管理系统,还是服务器内部的电压转换,半导体技术都处于能源路径的核心。对高效、耐高温、高集成度电源管理芯片的需求,将推动半导体行业进入新一轮创新周期。
数据是新时代的“石油”,但不应重复旧能源的老路
煤炭与石油推动了前两次能源革命,但也带来了环境污染与资源争夺。在第三次能源革命中,我们有机会以可持续的方式支撑数据经济。这不仅关乎技术可行性,也关乎企业责任与全球气候目标。




