資料中心灰區白區

定義

資料中心的物理空間依功能分為兩大區域：

這兩個概念是資料中心規劃與電源供應投資分析的基礎框架，也是判斷不同廠商在價值鏈定位的關鍵座標。

圖解

圖說：高壓 AC 至 GPU 核心的完整電力轉換路徑架構圖，從外部電網 → 高壓變電站 → 中壓 AC 配電 → PDU+Busway → AC 轉 HVDC Power Shelf → DC 電力分配 → Busbar → GPU，清楚展示灰區（前段 AC 基礎設施）與白區（後段 DC IT 設備）的分界。

技術原理

電力從電網到晶片的轉換路徑

flowchart LR
    GRID["外部電網\n中壓 AC\n22.8kV / 33kV"] --> TRSF["灰區\n中壓變壓器 / SST\n降至低壓 AC"]
    TRSF --> UPS["灰區\nUPS / BBU\n備援電力"]
    UPS --> PDU["灰區\nPDU + Busway\n配電"]
    PDU --> SHELF["白區（邊界）\nAC-DC Power Shelf\n→ 48V / 800VDC"]
    SHELF --> IBC["白區（IT Rack）\nIBC 中間匯流排\n800V → 50V → 12V"]
    IBC --> VRM["白區（Serverboard）\nVRM 多相位供電\n→ <1V GPU/ASIC 核心"]

灰區與白區的廠商定位

HVDC 演進下的「AC-DC 轉換左移」

HVDC 架構升級帶來灰區與白區邊界的重組：

Google 的 LVDC Native 路線（MV AC→LV DC SST＋儲能＋DC busway，一級轉換取代三級）內部估計對比現行 AC：樓板密度提升 20–30%、省 9,000 安裝工時、晶片到電網效率 >1%；演進為標準 AC→LVDC sidecar 混合過渡→LVDC Native，Mt Diablo ±400V DC→LVDC（0–800V）→SST 三段 DC 路線（報告_OCP2026_Google_晶片到電網協同設計_20261015、報告_OCP2026_Google_主題演講_智慧基礎設施_20261015，2026-10；Google 自述，實際部署時點未提）。

Phase 1 & 2 最大受惠在白區 AC-DC Power Shelf 廠（台達電、光寶科）：電源機架單價 $400,000–500,000，比傳統等量 AC PSU（~$40,000）貴約 10 倍，白區廠商獲得主要增量。

灰區 vs 白區競爭滲透

電源價值鏈從灰區到白區拉長後，兩側廠商互相滲透：

• 灰區巨頭（如 Schneider）往白區滲透：收購 Motivair（液冷 CDU），提供電力＋液冷整合方案（2.5 MW CDU 已上市）。
• 白區電源廠（如台達電）往灰區延伸：開發 SST 固態變壓器，以 Grid-to-Chip 完整解決方案爭取更高 ASP。
• Hyperscaler 偏好整合商：客戶希望電力故障時責任歸屬清晰，「電源＋液冷 Total Solution」廠商受到優先青睞。

灰區 BOM 演進（800V Power Rack vs 800V Infra）

設施規格基線與超密度設計

• Open DC v0.7（Google、Meta、NVIDIA、AMD，草案）：定 2027／2028+ 最低共通標準。Peak IT 密度 125 kW/ft（2027）→350 kW/ft（2028+）；blended 12→25 kW/ft；叢集 12 MW（2027 下限）→24 MW（2028+ 偏好）；單機櫃上限 8,000 lbs、Peak IT（ML 機櫃＋sidecar）15,000 lbs；熱通道 54 吋、冷通道 82 吋、機櫃高 100 吋；ML 機櫃 pod 液冷 335 kW/ft；液冷最大流速 3 m/s，快速接頭目前最大 2 吋，2 吋管約帶 365 kW（1 lpm/kW、ΔT15°C）。2026-11 起月會，v1.0 未給日期，v1.0 將與 LVDC、冷卻工作流結合（報告_OCP2026_Google_AMD_Meta_開放資料中心架構_20261015，2026-10）。
• NVIDIA 配置範例（Open DC 簡報）：4 列 12.5 MW 區塊，每列最多 4 MW 冷卻；4 條 5000A busway（含 800VDC 轉換）；列 TAP box 支援 415/480V AC 與 125A／250A DC；Google 配置為列可支援至 800 kW 的 IT 機櫃。
• Bechtolsheim 超密度設計（單一來源自行估算）：28.8 MW 於約 2,700 sqft＝10 kW/sqft（不含變壓器與 BBU），含電力配送有效密度約 5 kW/sqft；32 個 pod 約 GW 級、總面積約 170,000 sqft（約 4 英畝）；稱建材與人力可降為十分之一，粗估省約 US$4bn／GW；關鍵元件 SST 9.6 MW（34.5 kV→800 VDC、98.7%）等「尚未全部量產」，無年份（video_OCP2026_Arista_Bechtolsheim_GW級資料中心_20261015，2026-10，字幕）。
• 密度基準不同不可直接比：Open DC 以每呎列長（kW/ft）、Bechtolsheim 以面積（kW/sqft），方向一致但基準不同。
• Meta 帳篷式資料中心（單一來源）：Prometheus（Ohio）1 GW+ 由 30+ 棟結構組成，部分為帳篷式廠房（Sprung Structures 供應，每棟長度至少兩個足球場，抗一級颶風，數月完工、3–5 個月上線），只配「最小可行」電力與冷卻，屬灰區極簡化路線；Hyperion（Louisiana）5 GW、約 4,000 英畝（報告_OCP2026_Meta_主題演講_GW級AI基礎設施_20261015，2026-10）。
• 設施端 800V：NVIDIA 稱 Visionbay.ai 在建首座 800 VDC AI 工廠（16 MW 部署單元，端排集中 AC→800VDC、800V 匯流排架空、機櫃端 125 A tap can，設計建置中）；和碩稱設施端最快 2027 年中可部署（字幕，見 技術_L10至L13交付層級）。

技術瓶頸 / 風險

• DC 安全保護複雜度：800V DC 無自然過零點，斷電困難，需專用 DC Breaker（SSCB）；監管、保險框架尚未完整標準化。
• 行業標準碎片化：NVIDIA Kyber 採 800V Monopolar；OCP ORV3 採 ±400V Bipolar，兩大標準並存，影響設備互配。
• SST 初期溢價：初期 SST 部署成本約 $1.0–1.5 M/MW，比被取代設備（$0.75 M/MW）貴 33–100%，規模量產前回收期偏長。

相關技術

• 技術_HVDC
• 技術_固態變壓器SST
• 供應鏈_AI資料中心電力
• 技術_L10至L13交付層級（L13＝設施層）

關鍵廠商

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