报告概述
本技术报告是针对吉瓦（GW）级人工智能数据中心（AIDC）的系统级参考框架。报告面向中国国情与工程实践，按基础设施层、IT设施层、网络与高速互连层、系统软件与资源管理层四个层次组织，各层围绕开放、高效、绿色、智能四大主线展开。报告旨在提炼跨域协同共性问题，明确系统级设计原则与关键接口方向，为产业界、运营方、设备厂商及标准组织提供可对齐、可共建的参考基础。读者可从中获得面向超大规模智算中心的整体架构视野与系统级设计方法论。
报告的核心结论
吉瓦级智算中心是系统范式的根本转变，设计尺度上升至园区级。
报告指出，吉瓦级智算中心并非传统数据中心的线性放大，其架构设计从服务器级、机柜级上升至园区级乃至区域级；能源、计算与网络不再是独立子系统，需在规划阶段协同设计与联合优化；系统稳定性和可运维性比单点性能更具决定性。
开放标准与接口是降低超大规模系统风险的关键手段。
随着系统复杂度提升，封闭定制化方案难以为继。报告强调通过开放标准（如OCP、OCTC）和跨层协同设计，降低跨主体协作成本，推动中国实践与OCP全球体系双向互通，实现供应链再全球化。
液冷已成为高密度智算中心的刚需标配，并朝冷板与浸没双轨并行发展。
单机柜功率密度从传统8-15kW飙升至150kW以上，未来可达600kW。冷板式液冷当前占主流，浸没式液冷处于规模化部署前夜；液冷系统正与余热回收结合，推动PUE降至1.05-1.1。
BMC正从辅助管理组件演进为智能算力基础设施的核心控制节点。
报告指出，BMC将向标准化（Redfish主导）、智能化（诊断+决策+联动）、安全化、场景化（面向液冷/GPU集群）、平台化（大规模编排）方向发展，成为服务器、机柜乃至集群级运维体系的关键组成部分。
报告回答的关键问题
吉瓦级智算中心与传统数据中心有何本质区别？
吉瓦级智算中心不是传统数据中心在规模上的线性放大，而是系统范式的根本转变。设计尺度从机柜级上升至园区级，能源、计算、网络需协同设计，系统稳定性与可运维性比单点性能更重要，开放接口成为降低风险的关键。
智算中心如何实现绿色低碳？
报告提出绿色供备电体系：采用高压直流（±400V/800VDC）与‘源网荷储’协同，引入储能替代部分柴油发电机；液冷系统结合余热回收和可再生能源，打造零碳供配电系统；建筑规划优先利用自然冷源，降低PUE。
Scale-Up/Scale-Out/Scale-Across分别解决什么问题？
Scale-Up通过高速互连（如NVLink、UALink）纵向扩展单一超节点内GPU规模，突破通信瓶颈；Scale-Out通过无损网络（如RoCEv2、UE）横向连接多个超节点，构建万卡级集群；Scale-Across通过长距互联跨越数据中心，形成统一算力池，突破单体物理极限。
AI超节点有哪些部署形态？
报告将AI超节点分为整机柜超节点和分布式超节点。整机柜超节点以机柜为单元，高密度集成交付；分布式超节点以机箱为单元，适用于供电散热受限的存量数据中心。两者互补，共同支撑AI业务高效运行。
报告中的代表性数据
单机柜功率密度演进
2025-2027，报告指出，当前英伟达GB300架构单机柜散热功耗突破150kW，预计Rubin Ultra全液冷架构将达600kW。传统数据中心单机柜功率密度为8-15kW，吉瓦级智算中心需全新冷却与供电架构。
Scale-Out网络端到端通信时延
2026，世纪互联AIDC案例中，基于两层Spine-Leaf无阻塞架构和RoCEv2无损以太网，端到端通信时延稳定控制在5μs以内，网络峰值利用率达90%以上。
以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。
完整报告包含什么
- 基础设施层详细设计：包括建筑与空间规划的六大核心原则、选址要求、向心式布局方案、结构荷载取值（如液冷CDU区≥16kN/㎡）及材料选用标准。
- 供备电系统完整架构：涵盖220kV园区高压供电、35kV中压配电、800VDC全直流供电架构，以及‘园区-楼宇-机柜’三级储能协同布局与智能控制系统。
- 冷却系统技术全景：对比强制风冷、冷板液冷、浸没液冷三大路径，详细给出一次侧和二次侧系统架构、CDU控制逻辑（2N/N+X）、换热设备设计要点及未来高密度散热方向。
- AI超节点设计与案例：整机柜超节点（如百度、NVIDIA）的计算节点、机柜规格、供电拓扑（共柜到Sidecar）、液冷散热方案；分布式超节点的模组形态、拓扑及供电散热。
- 高速互连物理层与连接器：涵盖线缆背板、有中板/无中板正交架构，NPC/CPC/CPO技术路径，高速Raw Cable与PCB板材选型表（56G-224G速率）。
- AI网络与交换系统：交换芯片演进路线（12.8T→102.4T），二层/三层CLOS组网架构，多平面扩展方案，负载均衡技术（ECMP、信元、端网协同），可靠性与微突发监控。
- Scale-Up/Out/Across协议分析：详细对比NVLink、OISA、UALink、SUE、Co-Fabric等卡间互连协议，以及RoCEv2、InfiniBand、UE等Scale-Out协议，含性能评估与调优技术。
- 统一运维管理：以BMC/Redfish为底座的超节点机柜级（PMC、CDU管理）和节点级管理（CPU/GPU/内存/PCIe Switch监控、电源散热、日志告警、用户安全），并展望BMC未来演进方向。
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