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OCP ORV3 – 資料中心機櫃新紀元

在數據化、智慧化浪潮席捲全球的今天,資料中心已成為驅動現代資訊技術的重要基石。隨著雲計算、大數據及人工智慧的快速發展,對資料中心硬體設備的要求也日益嚴苛。在這樣的大背景下,開放式硬體標準(OCP, Open Compute Project)便應運而生,致力於打破傳統封閉架構,推動硬體設計的創新與標準化。ORV3 機櫃作為 OCP 其中一個重要發展方向,正以其高密度、高散熱效率及靈活擴展性,逐步改變著資料中心的設計與運維模式。

RITTAL ORV3
RITTAL ORV3 RACK
RITTAL ORV3
RITTAL ORV3 RACK

目錄

開放運算計畫 (OCP) 的崛起與影響

開放計算計畫(OCP)由 Facebook(現為 Meta)、Rackspace 和 Intel 在 2011 年發起,旨在重新設計數據中心硬體技術,以提高效率、降低成本並促進開放合作。截至 2025 年 2 月,OCP 已擁有超過 400 家會員公司,包括 Arm、IBM、Google、Microsoft、NVIDIA 等,這些公司共享數據中心產品設計和最佳實踐。OCP 的目標是通過開放源碼原則應用於硬體設計,加速創新並減少技術複雜性。

OCP 的核心理念是「開放與協作」。它鼓勵成員分享硬體設計規格、最佳實踐經驗和技術創新,共同推動資料中心硬體的發展。OCP 的影響力已迅速擴展到整個資料中心產業,吸引了包括 Google、Microsoft、Intel、AMD 等眾多科技巨擘以及設備供應商、研究機構的參與。

OCP 的主要貢獻在於制定了一系列開放硬體標準,涵蓋伺服器、儲存、網路、機櫃、電源等各個方面。這些標準不僅提升了硬體設計的效率和效能,也降低了採購成本,促進了硬體生態系統的創新。

傳統機櫃的挑戰與限制

在數位經濟蓬勃發展的時代,資料中心已成為支撐網路服務、雲端運算、人工智慧等關鍵應用的基礎設施。隨著數據量爆炸性成長和運算需求不斷攀升,傳統資料中心面臨前所未有的挑戰。其中,作為資料中心核心組件的機櫃,其設計理念與效能表現直接影響著整體資料中心的效率、成本和可擴展性。

長久以來,資料中心普遍採用符合 EIA-310 標準的 19 吋機櫃。這種標準機櫃在早期有效地規範了伺服器及相關設備的尺寸,促進了硬體生態系統的發展。然而,隨著伺服器技術的演進,特別是高密度運算需求的興起,19 吋機櫃的局限性逐漸浮現:

  • 空間利用率受限: 19 吋寬度的限制,使得伺服器內部組件的佈局更加緊湊,不利於散熱和維護。
  • 散熱效率瓶頸: 傳統機櫃的散熱設計難以應對高功率伺服器的散熱需求,容易導致系統過熱,影響穩定性。
  • 能源效率不高: 傳統機櫃多採用 12V 電源架構,在功率轉換過程中效率較低,造成能源浪費。
  • 管理複雜性高: 傳統機櫃的線纜管理、電源分配等方面較為繁瑣,增加了維運的複雜度和成本。

ORV3:OCP 機櫃標準的最新篇章

在 OCP 眾多開放標準中,Open Rack 標準聚焦於伺服器機櫃與供電系統的規範。歷經 V1、V2 的迭代演進,Open Rack 標準迎來了最新的篇章—— ORV3 (Open Rack V3)

ORV3 不僅是 OCP 機櫃標準的最新版本,更代表了 OCP 對未來資料中心發展趨勢的深刻洞察。它在繼承前代標準優勢的基礎上,針對現代資料中心 高密度、高效能、易管理 的核心需求,進行了全面性的優化與升級。ORV3 的誕生,不僅為資料中心機櫃技術樹立了新的標竿,更為構建下一代高效、永續的資料中心奠定了堅實的基礎。

OCP ORV3 機櫃:技術解構

ORV3 設計哲學:效能、效率、管理

ORV3 的設計哲學,圍繞著 高效能、高效率、易管理 三大核心目標。為了實現這些目標,ORV3 在設計上進行了諸多突破與創新。

  • 效能至上: ORV3 的設計首要目標是提升效能,透過更大的空間、更強的散熱能力,支持更高功率、更高密度的伺服器部署,滿足日趨嚴苛的運算需求,特別是人工智慧 (AI) 與高效能運算 (HPC) 等應用。
  • 效率為先: ORV3 強調效率的提升,不僅包含能源效率,更涵蓋維運效率。48V 電源架構、模組化設計、智能化管理等特性,都旨在降低能源消耗、簡化維護流程、提升管理效率,最終降低資料中心的總體擁有成本 (TCO)。
  • 管理簡化: ORV3 致力於簡化資料中心的管理複雜度,透過統一的管理介面、標準化的組件、人性化的設計,降低管理門檻,提升管理效率,使資料中心管理員能夠更輕鬆地掌控龐大的基礎設施。

ORV3 的關鍵技術創新

ORV3 機櫃之所以能夠實現上述設計哲學,歸功於其一系列關鍵技術特性的創新設計。

48V 電源架構:能源效率的躍升

傳統 19 吋機櫃普遍採用的 12V 電源架構,在高功率應用場景下,能源效率瓶頸日益凸顯。ORV3 最具革命性的技術革新之一,便是將電源架構升級至 48V

48V 電源架構的優勢顯而易見:

  • 電流更小,損耗更低: 在傳輸相同功率的情況下,電壓提升至 48V 後,電流將大幅降低,進而顯著減少線纜上的能量損耗,提升電源傳輸效率。
  • 轉換效率更高: 48V 架構可以使用更高效率的電源轉換器,進一步降低能源轉換過程中的損耗,提升整體能源利用率。
  • 電源分配更簡潔: 48V 架構可以簡化電源分配單元 (PDU) 的設計,降低硬體複雜度與成本,同時提升電源分配的可靠性。

研究數據顯示,採用 48V 電源架構的 ORV3 機櫃,相較於傳統 12V 機櫃,能源效率平均可提升 5% 以上。對於動輒數十萬台伺服器規模的超大型資料中心而言,這 5% 的能源效率提升,意味著每年可節省數百萬甚至數千萬美元的電費支出,效益十分驚人。

21 吋寬度與 44OU 空間:空間效益的最大化

ORV3 機櫃將內部寬度擴展至 21 吋,高度提升至 44OU (OpenU)。相較於 19 吋機櫃和 42RU (標準機櫃高度單位),ORV3 在空間利用率方面實現了質的飛躍。

  • 伺服器內部空間更寬裕: 21 吋的寬度,為伺服器內部組件的佈局提供了更大的彈性,設計師可以更從容地安排 CPU、GPU、記憶體、儲存裝置、散熱模組等組件,優化內部氣流,提升散熱效率。
  • 機櫃垂直空間更充裕: 44OU 的高度,相較於傳統 42RU,增加了垂直空間,資料中心可以在相同的樓地板面積下,部署更高密度的伺服器,提升空間利用率,降低單位運算成本。
  • 兼顧相容性與彈性: ORV3 機櫃在擴展內部寬度的同時,巧妙地保持了與 EIA-310 標準機櫃相同的外部寬度。這意味著 ORV3 機櫃可以無縫整合到現有的資料中心基礎設施中,無需大規模改造即可輕鬆導入。更重要的是,21 吋的內部寬度 同時兼容 OCP 21 吋設備與傳統 19 吋設備,為使用者提供了極大的彈性與選擇空間。

強化散熱設計:應對高密度運算挑戰

隨著 CPU、GPU 等處理器晶片的功率不斷攀升,資料中心的散熱挑戰日益嚴峻。ORV3 機櫃在散熱設計方面進行了全面強化,以應對高密度運算帶來的散熱壓力。

  • 更優異的氣流導流設計: 更寬、更高的伺服器機箱設計,為氣流創造了更寬敞的通道,搭配精密的風流導流組件,可以更有效地將伺服器內部熱量排出,提升風冷散熱效率。
  • 液冷技術的完美整合: ORV3 機櫃在設計之初便充分考慮了液冷技術的整合需求,預留了液冷管路、接頭、歧管等的安裝空間,可以完美支援 直接液冷 (Direct Liquid Cooling, DLC) 等先進液冷散熱技術。液冷技術相較於傳統風冷,散熱效率大幅提升,是應對超高功率密度運算場景的關鍵技術。
  • 模組化散熱組件: ORV3 機櫃的散熱組件,如風扇模組、液冷模組等,均採用模組化設計,方便資料中心管理者根據實際需求靈活配置、彈性升級,並簡化維護更換流程。

模組化與易管理性:提升維運效率

ORV3 機櫃在模組化設計與易管理性方面也下足了功夫,旨在大幅簡化資料中心的維運流程,降低管理成本,提升運營效率。

  • 組件模組化: ORV3 機櫃的電源模組、散熱組件、線纜管理組件等關鍵組件,均採用模組化設計。模組化設計的最大優勢在於 易於更換與維護,當組件發生故障時,維護人員可以快速定位問題模組,並進行熱插拔更換,大幅縮短停機時間,提升系統可用性。
  • 統一管理介面: ORV3 規範定義了統一的管理介面,透過標準化的管理協定,資料中心管理員可以使用統一的管理平台,集中監控和管理機櫃內的所有設備,簡化管理操作,提升管理效率。
  • 前向 I/O 設計: 傳統機櫃的線纜連接與維護操作通常需要在機櫃後方進行,空間狹窄,操作不便。ORV3 機櫃創新地採用 前向 I/O 設計,將所有線纜連接埠與維護操作介面都移至機櫃前方。維護人員只需在機櫃前方即可完成所有維護工作,極大地簡化了維護動線,提升了維護效率,也降低了維護難度。
  • 熱插拔設計: ORV3 機櫃的電源模組等關鍵組件,均支援 熱插拔 功能。這意味著維護人員可以在系統持續運行的情況下,安全地更換故障組件,無需關閉系統,最大程度地保障了業務的連續性。

ORV3 HPR (High Power Rack):為 AI 時代而生

在 ORV3 標準的基礎上,OCP 社群針對人工智慧 (AI)、機器學習 (ML)、高效能運算 (HPC) 等 超高功率密度應用場景,進一步推出了 ORV3 HPR (High Power Rack) 規格。HPR 可以視為 ORV3 的極致強化版,它在繼承 ORV3 優勢的同時,針對超高功率應用,在電源供應與散熱能力方面進行了 突破性的升級。

ORV3 HPR 的技術亮點:

  • 極致功率容量: ORV3 HPR 機櫃將單機櫃功率容量 一舉提升至高達 92kW 的驚人水平,部分領先廠商的解決方案甚至已超越 92kW。相較於標準 ORV3 機櫃的 18kW 功率容量,HPR 的功率容量提升幅度 超過 5 倍,這使得 HPR 機櫃能夠容納 當前最 demanding 的 AI 伺服器與 HPC 節點,真正釋放超高密度運算的潛能。
  • 92kW 強化型 48V 匯流排: 為了匹配 92kW 的超高功率,HPR 採用了 92kW 強化型 48V 匯流排 設計。匯流排在材質、截面積、連接器等方面都進行了 極致強化,具備 極其強悍的電流承載能力,確保在 92kW 滿載 情況下,電力傳輸依然穩定可靠,毫無瓶頸。
  • 33kW 超大功率電源模組: HPR 機櫃標配 33kW 超大功率電源模組 (Power Shelf),單機櫃通常配置 3 個 33kW 電源模組,總功率輸出高達 99kW,略高於 92kW 的機櫃功率容量,預留了充足的功率餘裕。這些電源模組不僅功率輸出驚人,更在 96% 以上的轉換效率、白金級認證、熱插拔、智能化管理 等方面達到業界頂尖水準,以適應超高功率、長時間運行的極端嚴苛環境。
  • 液冷散熱成為強制標配: 針對 92kW 超高功率伺服器的 恐怖散熱挑戰,液冷散熱技術在 ORV3 HPR 機櫃中已不再是可選配置,而是強制標配。HPR 機櫃 全面且深度地整合了液冷散熱系統,完美支援 直接液冷 (DLC)、浸沒式液冷 (Immersion Cooling) 等最先進的液冷技術。液冷系統猶如 HPR 的 冷卻引擎,以 數倍於風冷的散熱效率,極其高效地將 92kW 伺服器產生的海量熱能帶走,確保系統在超高功率密度下依然能夠 穩定、可靠、高效 運行,並 大幅降低資料中心的總體冷卻成本。
  • 精細化氣流管理:風冷的精益求精: 雖然液冷系統在 HPR 中扮演著散熱主力的角色,但 HPR 機櫃並未忽略風冷散熱的優化。相反,HPR 在風冷散熱方面也做到了 精益求精。HPR 機櫃採用了 更高效能的熱插拔風扇模組、基於 CFD 流體力學模擬優化的風道設計、精密設計的氣流導流組件 等一系列精細化設計,力求將風冷散熱效率提升至 極致水平,為液冷系統提供 輔助散熱 與 熱備援 功能,確保系統散熱的 雙重保險。
  • AI 智能化監控與管理系統:運維的智慧大腦: 為了駕馭 92kW 超高功率、超高密度的極端複雜環境,ORV3 HPR 機櫃 內建了高度智能化的監控與管理系統,堪稱機櫃的 運維智慧大腦。HPR 機櫃整合了 遍布機櫃各個角落的精密感測器網路,可以 毫秒級 採集機櫃內部的電力、溫度、濕度、風扇轉速、液冷系統運行狀態等 海量實時數據,並透過 內建的 AI 演算法,對這些海量數據進行 實時分析、智能診斷、預測預警。管理員可以透過 圖形化管理介面, 遠端精細化 監控機櫃的運行狀態,進行 自動化控制、智能故障診斷、預測性維護 等操作。 智能化監控與管理系統的加持,使得 ORV3 HPR 機櫃的管理維護效率大幅提升,運營成本顯著降低,真正實現了超高功率機櫃的智能化運維。

ORV3 HPR 的應用場景:

ORV3 HPR 機櫃的設計目標極其明確,就是 為最 demanding 的超高功率密度應用而生。其最典型的應用場景包括:

  • 極致人工智慧 (AI) 與機器學習 (ML) 資料中心: AI/ML 應用是當前以及未來資料中心功率密度 最高、且增長最快 的應用場景。AI 模型,尤其是 百億、千億、乃至萬億參數的超大型 AI 模型 的訓練,需要 極其龐大的運算資源,而 GPU、加速器等 AI 晶片的功率密度也 高到令人咋舌。 ORV3 HPR 機櫃毫無疑問是構建極致 AI 資料中心的唯一正確選擇,它可以容納 極其恐怖密度的 GPU 伺服器,並提供 92kW 澎湃電力 與 液冷地獄級散熱 保障, 將 AI 伺服器的運算潛能壓榨到極致, 最大化 AI 投資回報率。
  • 新一代高效能運算 (HPC) 叢集: 傳統 HPC 應用也正朝著 更高精度、更大規模、更複雜模型 的方向發展,對運算密度與效能的需求也 水漲船高。 ORV3 HPR 機櫃同樣是構建新一代 HPC 叢集的理想選擇,特別是對於那些 CPU/GPU 異構架構超級電腦、加速器導向的 HPC 系統,HPR 機櫃可以提供 極致的運算密度 與 極致的散熱效能,助力科學家與工程師在 科學探索的道路上不斷突破極限。
  • 超高密度 GPU 雲服務平台: 雲端服務供應商為了在 白熱化的市場競爭 中脫穎而出,必須不斷提升 GPU 雲服務的 效能、規模、與差異化競爭力。 ORV3 HPR 機櫃是構建超高密度 GPU 雲服務平台的殺手級武器,它可以幫助雲服務供應商在 有限的資料中心空間 內部, 壓入數量驚人的 GPU 伺服器, 爆發出遠超競爭對手的 GPU 雲服務運算規模, 在 GPU 雲服務市場中建立絕對領先優勢。
  • 巨型深度學習訓練集群: 深度學習模型正在朝著 更大、更深、更複雜 的方向發展,模型參數規模呈現 指數級增長 趨勢。訓練這些 巨型深度學習模型,需要 極其龐大的 GPU 集群 協同運算,運算規模動輒 數百、數千、乃至上萬顆 GPU。 ORV3 HPR 機櫃是構建巨型深度學習訓練集群的基石,它可以為 超大規模 GPU 集群 提供 堅如磐石的基礎設施平台,保障 巨型模型訓練任務 的長時間穩定運行, 加速 AI 技術的突破與變革。

ORV3 HPR 的價值與意義:

ORV3 HPR 機櫃的問世, 絕非僅僅是 OCP ORV3 標準的一次簡單升級,而是一次 資料中心機櫃技術的重大躍遷,更具有 劃時代的產業意義。它 宣告了資料中心機櫃技術正式跨入 92kW 超高功率密度時代, 徹底打破了長期以來機櫃功率密度的天花板,為人工智慧、高效能運算等前沿技術的發展, 掃清了基礎設施層面的最大障礙,提供了 前所未有的強大基礎設施支撐。

  • 徹底釋放 AI 運算潛能: ORV3 HPR 機櫃 92kW 的超高功率容量 與 液冷地獄級散熱能力, 徹底解放了 AI 伺服器的效能束縛,使其能夠 火力全開、毫無保留地釋放澎湃算力, 將 AI 運算的潛能推向新的巔峰, 加速 AI 技術的創新與應用普及, 引領人類社會加速邁入全面 AI 時代。
  • 極致提升資料中心密度與效率: HPR 機櫃 92kW 超高功率密度特性,使得資料中心可以在 極其有限的空間 內部, 極致壓榨空間潛力, 部署數量驚人的運算資源, 將資料中心的單位空間運算密度提升至前所未有的水平, 極大提升資料中心的能源效率、降低運營成本, 為資料中心的可持續發展開闢了新的道路。
  • 全面加速液冷技術普及: ORV3 HPR 機櫃對 液冷散熱技術的全面擁抱與強制標配, 具有極其強大的產業示範效應, 徹底打破了液冷技術在資料中心大規模部署的最後一道心理防線, 將液冷技術從前沿技術快速推向大規模普及應用, 加速資料中心散熱技術的代際變革。
  • 樹立超高功率機櫃新標竿: ORV3 HPR 標準的發布與應用,在全球範圍內 樹立了超高功率密度機櫃的全新技術標竿, 引領了超高功率機櫃的發展潮流,成為未來資料中心,尤其是 AI 資料中心機櫃技術演進的 最重要風向標, 將深刻影響未來資料中心基礎設施的發展方向, 推動整個機櫃產業邁向更高效率、更高密度、更智能化的新時代。
OCP ORV3 VS OR3 HPR
ORV3 VS ORV3 HPR;引用自OCP

ORV3 機櫃的關鍵組件

ORV3 機櫃由多個關鍵組件構成,共同實現其高效能、高效率、易管理的特性。

機櫃本體 (Rack Frame)

機櫃本體是 ORV3 機櫃的基礎框架,採用高強度鋼材製成, обеспечивая прочную и надежную конструкцию. ORV3 機櫃本體的主要特性包括:

  • 44OU 空間: 提供 44OU 的垂直空間,可靈活配置 IT 設備和電源模組。
  • 21 吋內部寬度: 內部寬度為 21 吋,兼容 OCP 21 吋設備和傳統 19 吋設備。
  • 標準化尺寸: 外部尺寸與 EIA-310 標準機櫃兼容,方便資料中心部署。
  • 強化結構: 機櫃結構經過強化設計,可承受高達 1400 公斤以上的負載。

電源模組 (Power Shelf)

電源模組是 ORV3 機櫃的核心組件,負責將外部電力轉換為機櫃內 IT 設備所需的 48V 電源。ORV3 電源模組的主要特性包括:

  • 48V 輸出: 輸出 48V 直流電源,為機櫃內 IT 設備供電。
  • 高效率轉換: 採用高效率電源轉換技術,降低能源損耗。
  • 模組化設計: 採用模組化設計,方便擴充和維護。
  • 熱插拔: 支援熱插拔,提高系統可用性。
  • 集中管理: 可集中監控和管理多個電源模組,簡化管理流程。

匯流排 (Busbar)

匯流排是 ORV3 機櫃的電力傳輸骨幹,負責將電源模組輸出的 48V 電源分配到機櫃內的 IT 設備。ORV3 匯流排的主要特性包括:

  • 48V 電壓: 傳輸 48V 直流電源。
  • 高電流承載能力: 可承載高達 18kW 以上的功率。(ORV3 HPR則高達92kW)
  • 低阻抗設計: 降低電力傳輸損耗。
  • 快速連接: 採用快速連接設計,方便安裝和維護。
  • 安全可靠: 採用安全可靠的材料和設計,確保電力傳輸的穩定性和安全性。

IT 設備滑軌與其他配件

ORV3 機櫃還包括一系列配套組件,以完善其功能和易用性,例如:

  • IT 設備滑軌: 用於安裝 21 吋 OCP IT 設備,方便設備的安裝和維護。
  • 19 吋轉接滑軌: 用於在 ORV3 機櫃中安裝傳統 19 吋設備,提高機櫃的兼容性。
  • 側板、門板: 提供機櫃的側面和前後保護,並提升機櫃的散熱效能。
  • 線纜管理組件: 方便機櫃內線纜的整理和管理,提升機櫃的整潔度和維護效率。

ORV3 機櫃的優勢與價值

ORV3 機櫃相較於傳統機櫃,在多個方面展現出顯著的優勢與價值,使其成為現代資料中心基礎設施的理想選擇。

提升能源效率,降低營運成本

ORV3 機櫃最顯著的優勢之一是其卓越的能源效率。透過採用 48V 電源架構、高效率電源模組以及優化的散熱設計,ORV3 機櫃能夠顯著降低資料中心的能源消耗,進而降低營運成本。

  • 降低電費支出: 資料中心的電費是營運成本的重要組成部分。ORV3 機櫃的節能特性可以直接降低資料中心的電費支出,提升經濟效益。
  • 減少冷卻成本: 能源效率的提升也意味著更少的熱量產生。這可以降低資料中心對冷卻系統的需求,進而減少冷卻設備的投資和運營成本。
  • 符合綠色環保趨勢: 節能減碳已成為全球趨勢。ORV3 機櫃的能源效率優勢,有助於資料中心實現綠色環保目標,提升企業形象。

優化散熱效能,提升系統穩定性

高密度運算環境下,伺服器的散熱效能直接關係到系統的穩定性和可靠性。ORV3 機櫃在散熱設計方面的強化,有效地提升了資料中心的整體散熱能力。

  • 降低過熱風險: 優化的風流設計和液冷技術支援,可以有效降低伺服器過熱的風險,保障系統穩定運行。
  • 提升伺服器效能: 良好的散熱環境有助於伺服器發揮最佳效能,避免因過熱降頻而影響運算效率。
  • 延長設備壽命: 適當的溫度控制可以延長伺服器等 IT 設備的壽命,降低設備更換頻率,節省長期成本。

簡化部署與維護,加速上市時程

ORV3 機櫃的模組化設計、易管理特性以及前向 I/O 設計,顯著簡化了資料中心的部署和維護流程,加速了服務的上市時程。

  • 快速部署: 模組化組件和標準化設計,使得 ORV3 機櫃的安裝和部署更加快速便捷,縮短了資料中心的建設週期。
  • 簡化維護: 熱插拔組件和前向 I/O 設計,使得維護操作更加方便快捷,降低了維護難度和時間成本。
  • 降低人力成本: 維運效率的提升,可以降低資料中心對人力資源的需求,進而降低人力成本。
  • 加速服務上市: 資料中心部署和維護效率的提升,有助於企業更快地部署新的服務和應用,搶佔市場先機。

提高空間利用率,實現高密度部署

ORV3 機櫃在空間設計上的優勢,使其能夠在相同的資料中心空間內,部署更多的 IT 設備,實現更高密度的運算能力。

  • 提升機櫃密度: 44OU 的垂直空間和 21 吋的寬度,使得 ORV3 機櫃可以容納更多伺服器和設備,提升單機櫃的運算密度。
  • 節省資料中心空間: 在相同的運算能力需求下,採用 ORV3 機櫃可以減少所需的機櫃數量和資料中心空間,降低空間成本。
  • 降低 CapEx 和 OpEx: 資料中心空間的節省,不僅降低了 CapEx (資本支出),也降低了與空間相關的 OpEx (營運支出),例如租金、電力、冷卻等。

降低總體擁有成本 (TCO)

綜合考量能源效率、散熱效能、部署維護效率、空間利用率等方面的優勢,ORV3 機櫃能夠顯著降低資料中心的總體擁有成本 (Total Cost of Ownership, TCO)。

  • 降低 CapEx: 雖然 ORV3 機櫃的初期採購成本可能略高於傳統機櫃,但其更高的空間利用率可以減少所需的機櫃數量,從而降低整體 CapEx。
  • 降低 OpEx: ORV3 機櫃在能源效率和維運效率方面的優勢,可以顯著降低資料中心的 OpEx,包括電費、冷卻成本、人力成本等。
  • 長期效益顯著: 從長期來看,ORV3 機櫃在 TCO 方面的優勢將更加明顯,特別是對於大規模、高密度資料中心而言,節省的成本非常可觀。

促進創新與開放生態系統

OCP ORV3 作為開放標準,不僅推動了機櫃技術的創新,也促進了資料中心硬體生態系統的開放與協作。

  • 加速技術創新: OCP 社群的開放協作模式,加速了機櫃技術的創新步伐,不斷湧現出更高效、更具成本效益的解決方案。
  • 打破廠商壟斷: 開放標準降低了硬體設計的門檻,鼓勵更多廠商參與到機櫃產品的研發和生產中,打破了傳統市場的廠商壟斷局面,促進了市場競爭。
  • 建立開放生態系統: OCP ORV3 標準的推廣和應用,有助於建立一個更加開放、多元、協作的資料中心硬體生態系統,促進整個產業的健康發展。

ORV3 機櫃的應用場景

ORV3 機櫃憑藉其卓越的效能和效率,在多個應用場景中展現出巨大的潛力。

超大規模資料中心 (Hyperscale Data Centers)

超大規模資料中心是 ORV3 機櫃最主要的應用場景。這些資料中心通常由 Google、Facebook、Amazon、Microsoft 等網路巨頭運營,需要部署數十萬甚至數百萬台伺服器,對機櫃的效能、效率、成本和可擴展性有著極其嚴苛的要求。

ORV3 機櫃的優勢完美契合了超大規模資料中心的需求:

  • 高密度部署: 44OU 空間和 21 吋寬度,允許在有限的空間內部署更多伺服器,提升資料中心的運算密度。
  • 能源效率: 48V 電源架構和優化散熱設計,顯著降低能源消耗,節省巨額電費支出。
  • 易於管理: 模組化設計和統一管理介面,簡化了超大規模資料中心的維運管理。
  • 客製化彈性: OCP 的開放標準允許超大規模資料中心根據自身需求客製化 ORV3 機櫃,實現最佳效能和效率。

高效能運算 (High-Performance Computing, HPC)

高效能運算 (HPC) 領域,例如科學研究、氣象預報、基因分析、工業模擬等,需要大量的運算資源來處理複雜的計算任務。HPC 應用對伺服器的效能和密度要求極高,傳統機櫃往往難以滿足其需求。

ORV3 機櫃在高密度和散熱方面的優勢,使其成為 HPC 環境的理想選擇:

  • 高密度運算: ORV3 機櫃可以容納更多高性能伺服器,提供強大的運算能力。
  • 卓越散熱: 強化散熱設計和液冷技術支援,可以有效解決 HPC 應用中伺服器的高散熱需求,保障系統穩定運行。
  • 低延遲互連: ORV3 機櫃的設計也考慮了高速互連的需求,可以支援 InfiniBand、高速乙太網路等高性能網路技術,滿足 HPC 應用對低延遲、高頻寬網路的需求。

人工智慧與機器學習 (AI & Machine Learning)

人工智慧 (AI) 和機器學習 (ML) 是近年來快速發展的新興技術,其應用範圍涵蓋了自動駕駛、語音辨識、影像處理、自然語言處理等眾多領域。AI/ML 應用通常需要大量的 GPU 或加速器來進行模型訓練和推論,對資料中心的運算密度和能源效率提出了更高的要求。

ORV3 機櫃特別適合部署 AI/ML 基礎設施:

  • GPU 伺服器支援: ORV3 機櫃的寬度和高度,可以容納更多 GPU 伺服器,滿足 AI/ML 應用對大規模並行運算的需求。
  • 高功率密度支援: ORV3 機櫃的 48V 電源架構和強化散熱設計,可以支援高功率 GPU 伺服器的電力和散熱需求。
  • 液冷技術應用: 隨著 GPU 功率持續攀升,液冷技術在 AI/ML 資料中心中的應用越來越普及。ORV3 機櫃對液冷技術的良好支援,使其成為 AI/ML 基礎設施的理想選擇。

雲端運算服務供應商 (Cloud Service Providers)

雲端運算服務供應商需要構建大規模、高效率、高可靠性的資料中心,以支撐其雲端服務的運營。ORV3 機櫃的優勢與雲端服務供應商的需求高度契合。

  • 規模經濟效益: 對於需要部署數萬甚至數十萬台伺服器的雲端服務供應商而言,ORV3 機櫃在能源效率、空間利用率和維運效率方面的提升,可以帶來顯著的規模經濟效益,降低營運成本。
  • 快速擴展能力: ORV3 機櫃的模組化設計和易部署特性,方便雲端服務供應商快速擴展資料中心規模,應對業務成長的需求。
  • 高可靠性: ORV3 機櫃的強化設計和熱插拔組件,提高了系統的可靠性和可用性,保障雲端服務的穩定運行。

企業級資料中心 (Enterprise Data Centers)

除了超大規模資料中心和雲端服務供應商,企業級資料中心也開始越來越多地採用 ORV3 機櫃。企業級資料中心雖然規模相對較小,但也面臨著運算密度提升、能源成本控制、維運管理簡化等挑戰。

ORV3 機櫃同樣可以為企業級資料中心帶來價值:

  • 提升效率: ORV3 機櫃可以提升企業資料中心的能源效率和空間利用率,降低營運成本。
  • 簡化管理: ORV3 機櫃的易管理特性,可以降低企業 IT 部門的維運負擔。
  • 面向未來: 採用 ORV3 機櫃,有助於企業資料中心面向未來高密度運算和液冷技術發展做好準備。

邊緣運算 (Edge Computing)

邊緣運算是近年來興起的新興運算模式,它將運算和數據儲存推向網路邊緣,更靠近數據產生和使用的終端設備。邊緣運算應用場景通常對空間、能源效率和部署靈活性有著特殊要求。

ORV3 機櫃的某些特性也適用於邊緣運算環境:

  • 高密度: 在空間受限的邊緣環境中,ORV3 機櫃的高密度特性可以發揮優勢。
  • 靈活性: ORV3 機櫃的模組化設計,可以根據邊緣環境的具體需求進行靈活配置。
  • 易管理性: 對於分散部署的邊緣節點,ORV3 機櫃的易管理特性可以簡化遠端管理和維護。

然而,需要注意的是,ORV3 機櫃主要針對大規模資料中心設計,其尺寸和功率密度可能對於某些極端空間受限的邊緣環境而言仍然偏大。針對邊緣運算,可能需要對 ORV3 標準進行進一步的裁剪和優化。

台灣科技產業在 OCP ORV3 的角色與機會

台灣在全球伺服器及機櫃產業的關鍵地位

台灣在全球伺服器及機櫃產業中扮演著舉足輕重的角色。台灣擁有完整的 ICT 產業鏈,從上游的 IC 設計、零組件製造,到中游的伺服器、機櫃組裝,再到下游的品牌通路,形成了高度成熟且分工精細的產業生態系統。

台灣廠商在全球伺服器 ODM (Original Design Manufacturing) 市場中佔據領先地位,為全球主要的伺服器品牌和資料中心提供設計、製造服務。在機櫃領域,台灣廠商也具備深厚的研發和製造實力,能夠提供高品質、客製化的機櫃產品。

台灣廠商在 OCP 社群的參與現況

台灣科技產業積極參與 OCP 社群,許多台灣廠商已成為 OCP 的成員,並積極貢獻技術和產品。例如,技嘉、廣達雲達、英業達、緯穎、台達、光寶、華碩、微星等台灣廠商,都推出了符合 OCP 標準的伺服器、機櫃、電源等產品,並參與 OCP 標準的制定和推廣。

台灣廠商在 OCP 社群中扮演著重要的角色:

  • 技術貢獻者: 台灣廠商積極參與 OCP 技術社群,貢獻技術方案、設計規範和產品開發經驗,推動 OCP 技術的發展。
  • 產品供應商: 台灣廠商為 OCP 社群提供符合開放標準的伺服器、機櫃、電源等硬體產品,滿足 OCP 生態系統的需求。
  • 產業推動者: 台灣廠商積極參與 OCP 的產業推廣活動,協助 OCP 標準在更廣泛的產業領域落地應用。

ORV3 為台灣產業帶來的機會

ORV3 標準的推廣和應用,為台灣科技產業帶來了新的發展機會:

  • 拓展市場空間: 隨著全球資料中心對高效能、高效率機櫃需求的增長,ORV3 機櫃市場前景廣闊。台灣廠商可以憑藉其技術優勢和製造能力,在 ORV3 市場中佔據一席之地,拓展市場空間。
  • 提升產品價值: ORV3 機櫃代表了機櫃技術的發展方向。台灣廠商積極投入 ORV3 產品的研發和生產,有助於提升產品的技術含量和附加價值,擺脫價格競爭,走向價值競爭。
  • 強化產業生態: 參與 OCP ORV3 生態系統的建設,有助於台灣廠商與國際科技巨頭和產業夥伴建立更緊密的合作關係,強化台灣在全球資料中心產業鏈中的地位。
  • 促進產業升級: ORV3 的技術創新和開放協作模式,將推動台灣伺服器及機櫃產業的技術升級和產業轉型,提升整體產業的競爭力。

(魔力門最痛恨的就是台灣A開頭的機櫃廠,所以跟A開頭有關的圖文都被自動移除了)

ORV3 機櫃的未來發展趨勢

ORV3 機櫃作為新一代資料中心基礎設施的代表,其未來發展趨勢備受關注。

液冷技術整合:應對更高散熱挑戰

隨著處理器功率持續提升,傳統風冷散熱方案已難以滿足高密度運算的需求。液冷技術,特別是直接液冷 (DLC) 技術,成為未來資料中心散熱的重要發展方向。

ORV3 機櫃在液冷技術整合方面具有天然優勢:

  • 預留液冷空間: ORV3 機櫃在設計上預留了液冷管路和組件的空間,方便液冷系統的部署。
  • 標準化介面: OCP 社群也在積極推動液冷介面的標準化,未來 ORV3 機櫃將更容易與各種液冷系統整合。
  • 更高散熱效率: 液冷技術相較於風冷,具有更高的散熱效率,可以有效解決高功率伺服器的散熱問題,提升資料中心的運算密度和能源效率。

更高功率密度需求:滿足 AI 與 HPC 應用

人工智慧 (AI) 和高效能運算 (HPC) 等應用,對資料中心的功率密度需求不斷攀升。未來 ORV3 機櫃將朝著更高功率密度方向發展:

  • 更高功率容量: ORV3 機櫃需要支援更高的功率容量,以滿足高功率伺服器的電力需求。
  • 更強電源系統: 電源模組和匯流排等電源系統組件需要不斷升級,以提供更穩定、更高效的電力供應。
  • 先進散熱方案: 液冷技術將成為高功率密度 ORV3 機櫃的標配,甚至可能採用浸沒式液冷等更先進的散熱方案。

智能化管理與監控:提升維運效率

隨著資料中心規模不斷擴大,智能化管理和監控變得越來越重要。未來 ORV3 機櫃將更加強調智能化特性:

  • 感測器整合: 在機櫃內部整合更多感測器,即時監控溫度、濕度、電力、風扇轉速等關鍵參數。
  • 智能化管理系統: 搭配智能化管理系統,實現對機櫃的遠端監控、自動化管理和故障預測。
  • 數據分析與優化: 透過數據分析,優化機櫃的能源效率和散熱效能,提升資料中心的整體運營效率。

與新興技術的結合:AI、5G、邊緣運算

ORV3 機櫃的未來發展,也將與 AI、5G、邊緣運算等新興技術更緊密地結合:

  • AI 驅動管理: 利用 AI 技術,實現資料中心基礎設施的智能化管理和優化,提升 ORV3 機櫃的維運效率和能源效率。
  • 5G 基礎設施: ORV3 機櫃可以作為 5G 基地台和邊緣資料中心的基礎設施,支撐 5G 網路的部署和運營。
  • 邊緣運算應用: 針對邊緣運算場景的特殊需求,可能衍生出更小尺寸、更低功耗的 ORV3 變種機櫃,以適應邊緣環境的部署。

永續發展與綠色資料中心:ORV3 的貢獻

永續發展和綠色資料中心已成為全球共識。ORV3 機櫃在能源效率方面的優勢,使其在構建綠色資料中心方面具有重要意義。

  • 降低碳排放: ORV3 機櫃的節能特性,可以顯著降低資料中心的碳排放,助力企業實現碳中和目標。
  • 提升能源使用效率 (PUE): 透過提升能源效率,降低資料中心的 PUE (Power Usage Effectiveness) 值,打造更綠色的資料中心。
  • 循環經濟: OCP 的開放硬體理念,也鼓勵硬體的循環利用和回收,減少電子垃圾,促進資料中心產業的永續發展。

資料中心對 OCP ORV3 的接受度

市場接受度現況

  • 超大規模資料中心領先採用: 以 Google、Meta (Facebook)、Microsoft 為首的超大規模資料中心,為 OCP ORV3 的主要推動者和早期採用者。這些公司為了追求極致的效率與成本效益,積極導入 ORV3 機櫃,並從自身需求出發參與 OCP 標準的制定與完善。
  • 雲端服務供應商逐步跟進: 許多雲端服務供應商 (Cloud Service Providers, CSPs) 也開始評估和導入 ORV3 機櫃,以提升其資料中心的競爭力。然而,導入速度可能較超大規模資料中心緩慢,需要考量既有基礎設施的相容性與轉換成本。
  • 企業級資料中心接受度提升中: 傳統企業級資料中心對於新技術的導入相對保守,但隨著 ORV3 生態系統的成熟與成本效益的展現,越來越多企業級資料中心開始關注並試用 ORV3 機櫃。初期可能從小規模試點開始,逐步擴大導入範圍。
  • 邊緣運算應用尚在起步階段: ORV3 機櫃在邊緣運算領域的應用仍在探索階段。雖然 ORV3 的高密度特性在某些邊緣場景具有潛力,但其尺寸和功率密度可能需要進一步調整以適應更嚴苛的邊緣環境。

傳統機櫃依然佔據市場主流

儘管 OCP ORV3 機櫃展現出諸多優勢,但目前資料中心市場的主流依然是傳統的 19 吋機櫃。原因包括:

  • 既有基礎設施的慣性: 資料中心在機櫃基礎設施方面已投入大量成本,轉換到新的機櫃標準需要額外的投資和時間。
  • 硬體生態系統成熟度: 傳統 19 吋機櫃的硬體生態系統相對成熟完整,供應商眾多,產品選擇豐富。ORV3 生態系統仍在發展初期,雖然成長快速,但成熟度仍有提升空間。
  • 企業對開放標準的接受度: 部分企業對於採用開放標準仍持觀望態度,傾向於選擇成熟的商業化解決方案。

未來趨勢預測

  • ORV3 市場佔有率將持續提升: 隨著資料中心對效率和成本效益的要求不斷提高,以及 OCP 生態系統的持續壯大,ORV3 機櫃的市場佔有率預計將逐年提升。
  • 傳統機櫃與 ORV3 並存發展: 在可預見的未來,傳統 19 吋機櫃仍將在資料中心市場中佔據重要地位,與 ORV3 機櫃並存發展,滿足不同規模和需求的資料中心。
  • ORV3 將引領機櫃技術創新方向: ORV3 的技術創新和開放理念,將引領未來機櫃技術的發展方向,促使傳統機櫃廠商也朝著更高效、更開放的方向演進。

OCP ORV3 機櫃代表了資料中心機櫃技術的先進方向,已被超大規模資料中心率先採用,並逐漸獲得雲端服務供應商和企業級資料中心的關注。然而,由於既有基礎設施慣性、生態系統成熟度以及企業接受度等因素,傳統 19 吋機櫃目前仍是市場主流。

預計未來 ORV3 機櫃的市場佔有率將持續提升,但傳統機櫃與 ORV3 機櫃將在資料中心市場中長期並存發展。OCP ORV3 將引領機櫃技術的創新方向,推動資料中心基礎設施朝向更高效、更開放的未來演進。


結論:迎接高效、開放的資料中心未來

ORV3 機櫃在現代資料中心的核心地位

OCP ORV3 機櫃作為開放運算計畫的最新成果,代表了資料中心機櫃技術的發展方向。它以高效能、高效率、易管理為核心設計理念,在電源架構、空間設計、散熱方案、管理特性等方面進行了全面創新,有效解決了傳統機櫃的局限性,滿足了現代資料中心高密度、高效能、易維運的需求。

ORV3 機櫃已成為超大規模資料中心、高效能運算、人工智慧、雲端運算等關鍵應用場景的理想選擇,並逐漸被企業級資料中心和邊緣運算環境所採用。可以預見,ORV3 機櫃將在未來資料中心基礎設施中扮演越來越重要的角色。

OCP ORV3 的未來展望

展望未來,OCP ORV3 標準將持續演進和完善,以應對資料中心技術發展的新趨勢和新挑戰。液冷技術整合、更高功率密度需求、智能化管理、與新興技術結合、永續發展等方向,將引領 ORV3 機櫃的未來發展。

OCP 社群的開放協作模式,將持續推動 ORV3 技術的創新,不斷湧現出更高效、更具成本效益的 ORV3 解決方案,為資料中心產業的發展注入新的活力。

台灣科技產業的發展契機與挑戰

對於台灣科技產業而言,OCP ORV3 既是發展機遇,也是轉型挑戰。台灣廠商應積極擁抱 OCP 開放標準,加大 ORV3 產品的研發和投入,提升產品的技術含量和附加價值,拓展 ORV3 市場空間。

同時,台灣廠商也應積極參與 OCP 社群,與國際科技巨頭和產業夥伴加強合作,共同推動 OCP 生態系統的發展,提升台灣在全球資料中心產業鏈中的地位。

常見問答

什麼是 OCP ORV3 機櫃?

開放運算計畫 (OCP) 最新一代開放機櫃標準,提升資料中心效率。

ORV3 機櫃與傳統 19 吋機櫃有何不同?

寬度、高度、電源、散熱、管理性皆不同,ORV3 更高效。

採用 ORV3 機櫃有哪些優點?

節能、高效散熱、易維護、高密度、降 TCO、促創新。

ORV3 機櫃適用於哪些應用場景?

超大規模資料中心、HPC、AI、雲端、企業級資料中心、邊緣運算。

台灣有哪些廠商提供 OCP ORV3 解決方案?

技嘉、緯穎、廣達雲達、英業達、台達、光寶等,可查詢 OCP Marketplace。

ORV3 機櫃是否支援液冷技術?

是,預留空間並支援 DLC 等液冷技術。

ORV3 機櫃的 48V 電源架構有何優勢?

降電流損耗、升轉換效率、簡化電源分配。

ORV3 機櫃的 21 吋寬度有什麼好處?

更大伺服器空間,利於組件佈局與散熱。

如何選擇適合的 ORV3 機櫃?

考量規模、應用、密度、預算、廠商服務等。

OCP ORV3 機櫃的未來發展趨勢?

液冷整合、更高功率、智能化、結合新興技術、永續發展。

引用資料來源

  1. OCP (Open Compute Project) 官方網站: https://www.opencompute.org/
  2. OCP Open Rack V3 規範: https://www.opencompute.org/wiki/Open_Rack/SpecsAndDesigns
  3. 技嘉科技 OCP 解決方案: https://www.gigabyte.com/tw/Industry-Solutions/orv3-solution
  4. Rittal Open Rack V3 (ORV3) – Open Compute Project: https://www.opencompute.org/products/440/rittal-open-rack-v3-orv3
  5. ORv3, Sustainability, Cooling, Modularity & Integration: Observations from the OCP Global Summit 202: https://www.advancedenergy.com/en-us/about/news/blog/orv3,-sustainability,-cooling,-modularity-integration-observations-from-the-ocp-globa/
  6. OCP ORV3 Rack and Power Systems – Molex: https://www.molex.com/en-us/industries-applications/servers-storage/open-compute-project/ocp-rack-and-power-orv3
  7. Open Rack – Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Open_Rack