面向边缘计算的能源层
VENDOR.Max 是 5 kW 级系统:为既有分布式站点或单独设置的小型边缘节点上的计算负载提供的附加能源层。
初始激励之后,VENDOR.Max 的架构不为通过设备常规用户侧供电接口供电的负载设置持续的外部电力输入。
计算被移到更靠近网络、机器或数据源的位置。只有当站点能够承担额外的电负载时,才可能完成这种迁移。下一步是核对:您的负载是否落在这一量级内,站点架构是否允许。
计算在迁移,能源预算并不随之迁移
问题很少在于是否有服务器可用,而在于站点能否承担它们。
计算被布置在它所服务的功能旁边:生产线旁、网络节点旁、泵站旁、摄像机旁、传感器旁。原因通常是时延、数据量,或者要求就地处理数据。
这样的站点已经具备存在的理由:位置、连通性和运行职能。可能未按其设计的,是新增的计算负载。
可能欠缺的是为新负载准备的可用电容量。而约束未必位于进线处。它可能出现在变压器、整流器、不间断电源、配电母线、储能单元、保护电器、电缆,或机柜的散热能力上。在讨论功率之前,需要知道这一具体站点的余量究竟止于何处。
分布式站点还面临第二个实际问题:新增计算负载每天所需的能量从何而来。如果其运行依赖持续的外部能源供应,那么随着计算一并迁入站点的,还有对这种供应的依赖。
对于由 VENDOR.Max 能源层供电的负载,设备在初始激励之后的常规运行不需要持续的外部电力输入。这改变了运维的性质:取代持续能源供应的,是启动、计划性维护以及按状态更换易损件。
启动需要初始激励。在标准配置中,内置蓄电池在启动后转为内部工况缓冲单元;与设备中的其他易损部件一样,其使用寿命有限。设备需要计划性维护。
这里讨论的是新增计算负载的能源层,并非将整个站点与其既有能源供应断开:站点基础负载、电网接入和备电架构保持原有职能。
并非所有与 AI 相关的功率数字都表示同一类量
边缘 AI 需要多少千瓦这个问题,只有在两件事被指明之后才能回答:基础设施层级,以及所指的量的类型。
| 层级 | 通常公布的内容 | 其含义 |
|---|---|---|
| 加速器 | 最大热设计功率 | 部件属性,而非服务器功率 |
| 嵌入式模组 | 可配置的工作模式 | 模组功耗,而非节点负载 |
| 平台或服务器 | 电源额定功率 | 表示电源的供电能力等级,而不是设备的实际功耗 |
| 机架 | 电源架额定功率 | 另一规模等级的供电架构 |
来自不同行的量既不能相加,也不能当作同一负载来比较。
有一个误区值得单独指出。电源额定功率无法确定服务器的实际功耗。实际功耗取决于具体配置与运行模式,应取自制造商针对该配置给出的数据,或通过测量获得。设备制造商本身也会为实际功耗估算另行提供规划工具。
由此得出针对贵站点的实用原则:适用性评估应从实测的或制造商提供的负载曲线开始,而不是从机箱铭牌开始。
一项计算功能,两条集成路径
电气接口由所选计算设备与站点架构决定。VENDOR.Max 的输出侧按约定的供电接口进行配置。
230 V 交流标准接口
既有服务器与边缘设备的常规路径:通过设备原厂电源供电,使用站点已经在用的接口。
直流直连接口
适用于以直流作为常规输入的设备与站点。所选 VENDOR.Max 配置支持低压直流,输出在该受支持等级范围内按约定的标称电压进行配置。
这种区别并非停留在理论层面。部分边缘服务器平台提供面向 −48 V 直流的原厂电源选件。因此,接口的选择可以是计算设备本身的一项配置选项。
直流直连是否适用,由所选设备的允许输入范围、站点供电架构,以及所选 VENDOR.Max 配置受支持的输出等级共同决定。高压直流接口,包括约 400 V 等级,不在当前支持范围之内。
接口由站点和计算设备决定,而不是由能源层决定。关于设备本身及其接口的定义,请参见 VENDOR.Max。
能源层进入站点架构的位置
该层在站点架构的约定点位接入,并为计算负载形成供电接口。站点既有负载保持原位。
除非试点技术规格另有明确规定,既有保护装置与备电架构予以保留。VENDOR.Max 作为能源层接受评估,不通过拆除已有保护措施的方式引入。
试点阶段的安装方式与机箱形式按站点情况调整。设备可置于计算设备旁,也可采用为该站点专门设计的机箱。这是针对具体安装的工程决定,而非既有的机架式量产产品。
VENDOR 不是站点的计算、网络或制冷基础设施。集成的对象是能源层。服务器、加速器、机架、制冷、网络设备、存储和软件栈仍由运营方、设备制造商或集成商负责。
哪些站点更可能适用
是否适用取决于站点自身属性,而非所属行业。
- 新增需求处于千瓦量级
- 负载曲线可测量,或可从设备制造商处获得
- 设备的电气输入已确定
- 站点备电架构已知
- 站点具有就地处理的运行理由
- 热环境条件可以确定
- 具备可用的安装空间
- 超大规模或多机架量级的需求
- 负载既未确定也未测量
- 没有可接入的电气接口
- 期望不经试点阶段直接投入生产运行
如果基础站点本身是通信站点,其自身供电架构的要求另行讨论:通信基站供电。
评估站点所需的十项参数
核对适用性需要十项内容。它们是设备与站点的技术参数,而非对项目商务条件的询问。
- 计算设备:平台或服务器型号、加速器配置。
- 计算设备的持续负载。
- 峰值负载与瞬态特性。
- 设备的电气输入:交流或直流、标称电压与允许范围、设备输入的冗余方式;直流另需说明电压等级。
- 站点的供电与备电架构:进线、配电、不间断电源、储能或其他备电支路及其拓扑。
- 制冷负载与辅助负载。
- 所需运行方式:运行小时数、工作循环,以及对备电的要求。
- 站点条件:温度、湿度、粉尘与机箱形式。
- 可用空间与安装条件:机柜、设备间或室外安装、可用占地面积、安装方式、布置限制。
- 测量点位及其可达性。
第四项与第五项属于两个不同层面。设备输入的冗余与站点的备电架构并非同一回事。
瞬态特性。计算负载的瞬态曲线属于评估内容,并在试点阶段与站点既有备电架构一并核验。
站点条件。属于工程评估的组成部分。具体配置允许的环境范围在试点阶段开始前确定。
电磁兼容性。在站点工程评估中予以考虑,并在试点阶段与已安装设备一并核验。
从负载到实测运行范围
依据站点数据得出的初步适用性,在完成测量之前仍属假设。试点阶段将其转化为该站点的一组实测量值。
试点阶段记录的内容包括:
- 供电功率
- 负载切换过程
- 约定测量面上的电压表现
- 与既有备电架构的相互作用
- 试验期间计算功能的可用性
- 制冷与辅助负载的功耗
- 试验中的运行时间
- 干预情况
- 约定边界处的电磁兼容性,以及已安装设备的实际表现
- 整个试验期间的环境条件
- 站点基础负载
试点阶段的关键运行成果之一,是关于特定负载与特定环境如何影响干预需求和维护方式的数据。这些数据成为调整维护方式的依据;长期使用寿命由长期运行确定,而非由一次试验确定。
试点阶段的成果,是该站点的实测运行范围,以及供下一步决策使用的要求清单。经济效益与投资回收期不属于本阶段成果,本页面不作测算。
当前技术成熟度等级:TRL 4
常见问题
本方案是面向数据中心的吗?
不是。本页面讨论的是分布式边缘节点以及小型站点的供电。超大规模与多机架供电架构属于另一规模等级,不在本页面讨论范围之内。
启动之后是否需要持续的外部供电?
初始激励之后,VENDOR.Max 的架构不为通过设备常规用户侧供电接口供电的负载设置持续的外部电力输入。但启动确实需要初始激励;内置蓄电池在启动后转为内部工况缓冲单元,其使用寿命有限;设备需要计划性维护。这些属于周期性的维护作业,而非持续的能源供应。特定负载与特定环境下的干预需求数据在试点阶段采集;长期使用寿命由长期运行确定。
VENDOR.Max 会影响计算设备或网络设备吗?
电磁兼容性在 VENDOR.Max 的研发工程中已予以考虑,并作为具体安装工程工作的组成部分处理。设备布置、屏蔽、滤波、接地与电缆接口针对站点进行评估。与已安装设备的兼容性通过试点阶段的测量予以确认,而非事先假定。关于设备工作原理的说明,请参见 工作原理。
边缘服务器可以直接用直流供电吗?
部分边缘服务器平台提供面向 −48 V 直流的原厂电源选件。直连是否适用,由所选设备的允许输入范围、站点供电架构,以及所选 VENDOR.Max 配置受支持的输出等级共同决定。
VENDOR.Max 会取代不间断电源或储能系统吗?
不会。除非试点技术规格另有明确规定,站点既有保护装置与备电架构予以保留。
试点阶段之前需要提供多少数据?
评估章节列出的十项内容。它们是设备与站点的技术参数,而非对项目商务条件的询问。
能否在已投入运行的站点上增加计算能力?
这正是本页面的主要场景。问题归结为:新增负载是否落在站点的供电余量之内,以及所选设备的常规电气输入是什么。
站点评估
请提供贵站点与计算设备的十项参数。初步评估将说明该站点是否落在 VENDOR.Max 当前支持范围之内,以及在试点阶段之前需要澄清哪些问题。
