TE Connectivity ：更加可持续的数据中心

随着生成式人工智能 (AI) 的兴起， 数据中心已成为世界技术基础设施中越来越重要的一部分，并且其电力消耗量也在不断增长。

根据 IEA 数据，2022 年数据中心约占全球电力需求的 1.3%。几乎所有人都认为，随着在云端处理的数据和计算量继续增加，预计这一数字将继续快速增长。这是一项全球性挑战，预计到 2026 年，全球整体电力增长平均每年将超过 3%。日益增长的消费者需求、电动汽车使用范围的扩大、全球气候变化导致的供暖和制冷需求增加、智能城市和工业企业电气化等因素对电力的争夺日益激烈，这意味着数据中心需要提高效率才能充分发挥其潜力。

好消息是，工程师们已经在不断创新，以提高数据中心的可持续性。不断增长的数据量和信息移动速度的加快意味着，即使是当今数据中心内部使用的电缆、连接器和散热设备中看似小规模的改进，也会对这些设施消耗的能源量产生巨大影响，尤其是当您考虑这种影响在现代数据中心中的数百万甚至数十亿个互连器件中成倍增加时。

业内大部分企业已经过渡到 48 伏配电系统，数据中心将来可能会采用更高电压的配电系统来进一步减少能耗，即使这些减少在单个连接器的规模上看起来很小，但大型数据中心所需的大量连接的总体影响也会迅速增加。

充分利用电力

当电能从一个地方流向另一个地方时，所有电力传输都必须克服电阻损耗。 电力输送路线越长，要克服的阻力就越大 - 到达最终目的地的可用电量就会减少。

此外，“浪费”的电力会产生热量，这需要额外的能量来冷却数据中心，以确保其在设计规范内运行。将一米电缆的耗电量乘以百万平方米数据中心内电缆的米数，您不可避免地会获得一个非常大的数字。减少这些电阻损耗可以确保数据中心购买的更多电力最终会为他们的设备供电。更少的电力浪费意味着总消耗更少。

数据中心已经通过在更高的电压下传输电力成功减少了电阻损耗，减少了每单位功率所需的电流，从而降低了移动时产生的电阻。业内大部分企业已经过渡到 48 伏配电系统，数据中心将来可能会寻求使用更高电压的配电系统来进一步减少电阻损耗。可以容纳更大电流的更高量程范围的电缆也可以减少这种损耗。

电缆和设备之间的每一次连接都表明可能产生电阻损耗。低电阻母线和连接器可以帮助减少这些损耗。即使这些减少在单个连接器的规模上看起来很小，但大型数据中心所需的大量连接产生的总体影响也会迅速扩大。

更高效地移动数据

能够更快地传输数据对于 AI、数据中心及其支持的活动至关重要。 但是，传输大量数据的速度越快，电缆两端的连接就越难处理这种容量。被动连接不使用任何额外的电力来将数据从电缆传输到设备，但它们在任何给定速度下可以移动数据的距离是有限的，同时能够尽可能减少信号损失和衰减。主动连接可以将更多数据移动得更远、更快，但代价是耗电量巨大。

在 TE Connectivity，我们正在努力改进电缆和连接器，以最大限度提高被动互连的能力。在需要主动互连以保持信号完整性之前，电缆的长度越长，它们就越能更好地服务于云和 AI 设备集群。使用外部电缆或外部和内部电缆组合代替电路板的解决方案可以进一步降低功耗和数据延迟。这些因素的正确组合可能会使数据中心使用更多无源布线，同时保持更高的速度，从而降低其能耗。

连接器在支持未来的可持续发展工作方面也发挥着重要的战略作用。围绕标准连接器进行模块化设计的能力将使数据中心能够更轻松地升级其设备，因为创新可以产生更快、更高带宽的数据传输。相比之下，使用硬连线无连接器解决方案，以提高旧设备的功能或效率的方式升级这些设备会变得更加困难。缺乏简单的升级途径会造成更多浪费，并降低数据中心在更高效的电子设备或配置可用时利用它们的灵活性。连接器是支持大型数据中心中更具循环性的生态系统的关键元素。

减少热量

数据中心中的所有设备都会产生热量。 工作温度升高会降低产品和元件的可靠性，从而增加停机的可能性。

由于速度和距离超过了铜缆的限制，因此转向光缆使热量成为一个更大的关注点。光学元件对工作温度的敏感度比无源铜缆和连接器要大得多。

就像在处理电阻损耗时，电子可以增加可持续性收益一样，在处理热量时，每个热单位都很重要。由于“浪费”电力导致的热负荷增加，迫使数据中心更加依赖风扇和空调系统来保持设备冷却，这需要更多能源。这意味着数据中心必须密切关注其基础设施的每个部分，以找到减少热量和节省能源的机会。

包括散热器在内的高效热管理解决方案是必不可少的工具。为了通过强制空气或液体冷却实现最大冷却效率，您必须将热电气元件与冷却表面之间的接触电阻降至最低，尤其是当这些表面不完全平坦时。表面之间的任何气隙都会降低传热效率，即使在微界面层也是如此。TE Connectivity 用于散热器连接的适形板设计提供的热传递效果比间隙垫和导热硅脂等常见解决方案高出两倍。这些连接的紧密性对于可持续性很重要，因为随着这些设备使用功率的增加，设备产生的热量几乎呈指数级增长。

做正确的事

数据中心运营商明白，他们需要解决电力消耗问题以确保行业未来发展， 尤其是随着 AI 技术的不断发展。TE 正在通过我们的产品创新帮助客户实现这一目标。我们也在提供帮助，因为作为工程师，这种理念已融入我们的基因。加入我们的工程师团队，致力于打造创新解决方案：根据 2024 年 TE Connectivity 工业技术指数，87% 的工程师表示，支持气候变化解决方案
对他们个人来说很重要。通过数据中心创新，电阻或热量的每一次增量减少本身可能很小，但当大量部署时，影响就会成倍增加。这些努力工作对于保持数据中心技术以及依赖它的行业和应用的发展至关重要。