数据中心是现代商业基础设施最关键的组件之一，但也是能耗最高的部分之一。与标准的商业办公楼相比，一个数据中心每单位占地面积所需的能耗要高 50 倍。总体而言，美国的数据中心的用电量占了该国总用电量的 2% 左右，而这个数字预计将会有增无减。

这种需求的增加从何而来？ 数据中心运营商该如何在短期内做好准备以确保长期成效？ 今天我们将会探讨：

• 推动数据中心市场变革的最大因素
• 数据中心设计现正如何改变以应对这些挑战

随着新兴技术的进步以及这些技术对普罗大众产生吸引力，对更强处理能力的需求日益增长，驱动着能源需求的增长。事实上，Molex莫仕调查发现，58% 的数据中心设计工程师认为，对更高级功能的需求是推动电源设计创新的主要趋势之一。

高速互联网的发展彻底改变了人们的沟通、工作和生活方式。在互联网诞生初期，拨号连接速度慢且不俐落，限制了人们的在线活动。随着宽带互联网在 20 世纪 90 年代出现，更快的连接成为可能，让人们可以畅快地浏览网站，下载文件，以及进行视频聊天，不会遇到缓冲或延迟问题。随着技术的进步，网络连接速度大幅提高，让人们可以播放高质量的流媒体视频，体验增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR)，以及在云端运行复杂的应用程序。如今，高速互联网服务对许多人来说已成为必需品，并在不断发展。随着 5G 和光纤等技术的发展，必定会带来更快的速度和更高的可靠性。

物联网包括由能够通过互联网传输和接收数据的日常设备、电器和系统组成的互连网络。它使人们可以控制生活环境的各个方面，例如温度、照明和电器。物联网将一切连接起来——从智能手机到汽车、恒温器甚至家庭安全系统。物联网可以实现流程自动化，让生活变得更方便，例如，智能家居设备可以控制、监控和优化能源使用情况，或提醒人们什么时候需要补充生活用品。物联网市场正处于快速增长阶段，预计到 2030 年将达到 6,210 亿美元，技术进步将会带来更强的能力和更大的可能性。

密歇根大学电气工程与计算机科学系副教授 Mosharaf Chowdhury 指出，训练 GPT-3 模型（一种会生成预测文本的机器学习模型）一次就可能会消耗多达 1,287 MWh 的电力。放眼 AI 在如今和未来的各种应用场景，显而易见，随着 ChatGPT 等 AI 聊天机器人取代传统搜索引擎，将会导致支持处理用户查询所需的计算能力呈指数级增长。为了准备好迎接这样的未来，数据中心必须减少能源消耗，同时还必须提供更强的处理能力和更高的可靠性。

为了满足用户在不断发展的数字世界的需求，现代数据中心开始在多个不同的方面做出调整。

要设计出能够应对未来挑战的数据中心，首先要从最小的组件着手。每一个硬件都必须经过优化，以确保可靠性和效率。可对屏蔽连接器、母线和电缆进行配置，以尽可能减少干扰并最大限度地增加空间。最新一代微处理器具有高性能和出色的能源效率。如今，模块化技术的进步使得可以更轻松地重新配置和升级服务器，以适应未来发展。224 Gbps-PAM4 系统架构对于满足生成式 AI 的需求必不可少。

数据中心的质量取决于其正常运行时间，因此，确保服务器在需要的时间和地点可用至关重要。确保能源供给不间断需要一系列冗余备用系统。当今的数据中心使用发电机和电容式移动电源来确保稳定的供电。此外，越来越多的数据中心开始通过安装太阳能电池板和风轮机，转为使用现场产生的可再生能源。从更微观的层面来看，边缘数据中心、远边缘数据中心和微型数据中心目前已为每个机架配备了备用锂电池。

更强的处理能力意味着产生更多热量，因此，保持数据中心大规模增长需要独特的创新型热管理方法。液体沉浸式冷却是近期备受关注的数据中心电源环境技术之一。2020 年，Microsoft 的 Project Natick 项目证明，在海水的冷却作用下，能源效率明显提高，使得沉于海底的密封容器能够安全可靠地存放 864 台服务器和 27.6 PB 的存储空间长达两年。如今，系统设计人员进行更深入的研究，将服务器直接浸入到用浴缸装着的非导电液体中，从而形成无源散热片配置，这种配置能够支持未来大规模数据中心的成本和能源要求。

此外，全球的数据中心运营商纷纷开始趁此机会将设备的热潜力应用于实际。Amazon、Apple、Facebook 和其他科技巨头已开展热回收计划，利用数据中心产生的热能为家庭甚至整个城区供暖。开展这些项目虽然耗资巨大，但仍值得去做，因为它们体现了一个切实可行的承诺，尤其是对于更青睐使用大规模数据基础设施的寒冷环境。

新技术不断促使数据中心设计人员提高效率，并增加运营商在能源使用方面的保管责任。虽然有多种方法可用，但关键在于谨慎地执行这些方法，以最大限度地提高效率并确保可靠性。在这个科技驱动的时代，对电源的需求（电气和数据处理）将会不断增加。因此，设计和维护数字化未来的核心元素的人员必须明智地打造高效的网络，这种网络须能够迅速适应不断变化的需求，还能够稳定地控制相应基础设施的电源占用空间。由于上述所有原因及其他原因，Molex莫仕调查发现，94% 的受访者认为注重电源是设计工程师的关键要求之一。

作为部分大型知名数据中心环境企业所信赖的顾问，Molex莫仕欣然接受并适应当今行业环境的变化，以确保企业能在未来实现最大价值。Molex莫仕广泛的连接解决方案产品组合利用铜和光学领域的最新技术提高信号完整性，降低延迟，并减少插入损耗，以实现最佳效率、速度和密度。