03 / Cabling

柜子还是那个柜子
但里面的物理规则变了

功率密度从 5kW 涨到 130kW,机柜的外形几乎没变,重量、发热、布线密度全翻了两个数量级。 以前按经验画的图,现在得重新算。

Chart

单机柜功率密度演进(2010 – 2030)

移动鼠标查看逐年数值。曲线为行业典型配置,非单一厂商产品参数;液冷曲线指采用冷板或浸没散热的高密度训练机柜。

Tool

机房面积与柜位测算

机柜数量
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单柜占地
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IT 区面积
—
含辅助建筑面积
—
面积功率密度
—
等效机柜行数
—

单柜占地 = 柜宽 × 柜深 + 该柜分摊的冷热通道面积。辅助面积系数取 2.0(含电力室、制冷机房、走廊、办公)。

Structure

高密度机柜的四个硬约束

一、承重。一台满载的 AI 服务器,单柜总重可到 1200–1500kg。常规机房楼板活荷载按 8–10 kN/m² 设计,机柜底面积 0.72m²,折算下来根本不够。要么做设备夹层加固,要么把负载分散到更多柜位——两者都影响面积和投资。

二、进风面积。高密度机柜前面板几乎全是网孔,开孔率要 ≥ 70%。但网孔越大,EMC 屏蔽越难做。这个矛盾在 15kW 以上就开始显现。

三、背部空间。冷板液冷机柜背后要塞分水器、快接头、软管和漏液检测绳。传统 1.2m 深柜体在 100kW 级别基本塞不下,得换 1.4m 甚至更深的柜子,机房列距也要跟着改。

四、布线密度。一台 8 卡 GPU 服务器,光模块数量轻松破百。一个 42U 机柜满配跑 100G/400G,铜缆根本走不动——线径粗、弯曲半径大、重量重。光纤进柜、MPO 预端接是唯一解。

高密度不是"买更贵的柜子"。它是把机柜、地板、空调、配电、布线当成一个耦合系统重新设计。

铜缆 vs 光纤:40G 以上的分水岭

介质典型距离功耗/端口24 口密度适用场景
DAC 直连铜缆1 – 3 m极低(无 DSP)线径粗,走线困难柜内 ToR 互连
AOC 有源光缆3 – 30 m低易走线柜间、列间
Cat6A 铜缆≤ 100 m中可接受1G/10G 管理网
MPO 预端接100 – 500 m低极高(1 芯 = 1 通道)主干、Spine-Leaf
单模光纤500 m – 10 km低极高园区、多楼栋