开放计算标准工作委员会：
《2025整机柜服务器产业研究报告》

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《2025 整机柜服务器产业研究报告》由中国电子技术标准化研究院提出，联合中国电子工业标准化技术协会开放计算标准工作委员会、浪潮、华为、联想等二十余家产学研机构共同起草，系统梳理了整机柜服务器的产业现状、技术演进、需求场景、设计实践及发展倡议，为行业标准化与生态建设提供了全面参考。

一、算力基础设施背景与产业政策导向

（一）全球与中国算力产业发展现状

人工智能产业的爆发驱动全球算力需求激增。IDC 数据显示，2023 年全球 AI 相关软硬件及服务支出达 1540 亿美元，预计 2026 年将超 3000 亿美元；全球 AI 计算市场规模将从 2022 年的 195.0 亿美元增长至 2026 年的 346.6 亿美元。国内市场同样高速增长，2021 年 AI 服务器市场规模 53.9 亿美元，预计 2025 年将达 103.4 亿美元，复合年增长率 17.7%。

算力基础设施规模持续扩张，截至 2023 年底，我国数据中心在用总规模超 810 万标准机架，算力总规模 230 EFLOPS，位居全球第二，其中智能算力 70 EFLOPS，增速超 70%。预计 2025 年智能算力占比将达 35%，成为算力增长的核心驱动力。新型数据中心呈现三大发展特征：绿色低碳（采用液冷等技术优化 PUE）、集约高效（高算力密度与大规模集群部署）、智能运维（依托自动化与智能监控实现高效管理）。

（二）政策引导方向

国家及地方密集出台政策推动算力基础设施高质量发展，核心聚焦三大方向：一是绿色低碳，《“东数西算” 工程实施方案》要求西部地区数据中心 PUE 逐步降至 1.2 以下，2024 年《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确 2025 年底新建大型数据中心 PUE 不高于 1.25；二是集约高效，《算力基础设施高质量发展行动计划》提出构建通用、智能、超算协同的算力供给体系；三是技术创新，鼓励液冷、机柜式模块化等先进技术应用，多地出台专项政策支持智算中心与一体化算力网络建设。

（三）整机柜服务器与政策趋势的契合性

整机柜服务器凭借高密部署、高效能效、便捷运维等特性，精准匹配政策导向：其一，高密算力部署可破解数据中心空间限制，单柜功率密度最高达 140kW，支撑大规模算力集群建设；其二，集中供电与液冷系统结合可显著降低 PUE 至 1.1 以下，契合绿色低碳要求；其三，模块化架构支持工厂预装与一体化交付，部署效率较传统模式提升 8-10 倍，适配集约化建设需求。

二、整机柜服务器起源与技术演进

（一）发展简史

现代整机柜服务器可追溯至 1999 年 Google “软木板服务器”，其共享供电与散热的理念奠定行业基础。2010 年代进入快速发展期，历经三阶段演进：

1. 形态探索阶段（2010 年代前半程）
   ：Facebook 牵头成立 OCP 项目，推出 Open Rack 规范，国内 BAT 发起天蝎项目，核心探索 21 英寸机柜与集中供电架构，追求更高部署密度。
2. 多元发展阶段（2016 年后）
   ：Google 加入 OCP 推广 48V 供电，LinkedIn 推出 Open19 聚焦 19 英寸兼容性，微软 Project Olympus 优化运维管理，形成多技术路线并存格局。
3. 兼收并蓄阶段（2019 年至今）
   ：Open Rack V3 支持 OU/RU 双单位高度与 19/21 英寸兼容，国内百度、阿里、京东云推出兼容型方案，液冷技术与 AI 场景加速融合，推动产品形态升级。

（二）典型技术路线

1. 机柜本体
   ：外部尺寸多为 600mm 宽、2.2 米高、1-1.2 米深，内部宽度形成 19 英寸（主流）与 21 英寸（高密场景）两大分支，单位高度兼容传统 RU（44.45mm）与衍生 SU（46.5mm）、OU（48mm）。
2. 供电系统
   ：从分布式 PSU 转向集中供电，电源框集成大功率模块，采用 48V 直流铜排传输，PSU 能效升级至钛金级（96% 以上），部分方案支持双输入冗余与液冷散热。
3. 散热技术
   ：风冷时代以风扇墙集中散热为主，液冷时代转向冷板式与浸没式方案，通过 Manifold（分液单元）与 CDU（冷量分配单元）实现高效热交换，盲插接口简化运维。
4. 管理与 ICT 资源
   ：集成 RMC（机柜管理控制器）实现集中监控，推动 CPU、GPU、存储节点池化，GPU 互连带宽突破 130TB/s，支撑 AI 大模型训练需求。

（三）液冷与 AI 的驱动作用

液冷技术与 AI 需求成为产业升级核心动力：单 GPU 功耗超 1000W 推动液冷成为刚需，整机柜高密度特性与液冷方案天然适配，可降低 PUE 至 1.05-1.15；AI 大模型训练需大规模低时延 GPU 集群，以 NVIDIA GB200 NVL72 为代表的液冷整机柜方案，集成 72 个 GPU 与 36 个 CPU，单机柜功率达 132kW，成为智算集群标准单元。

三、产业需求与典型场景分析

（一）用户需求分层

1. 互联网头部与大型 CSP 用户
   ：追求定制化与极致效率，聚焦业务适配性与成本优化，如 Meta 采用 2OU3Node 节点适配计算场景，百度天蝎服务器强化存储密度适配搜索业务，AI 场景下定向优化 GPU 集群互连与液冷适配。
2. 通用行业头部与互联网领先用户
   ：注重兼容性与可靠性，金融、通信等行业优先选择 19 英寸兼容方案，工行通过冷板式液冷整机柜实现每机柜 80 节点部署，平衡密度与运维可行性。

（二）典型场景需求

1. 高性能计算（HPC）
   ：超算中心、气象模拟等场景需高密多核节点与低时延网络，单机柜功率达 120kW，依赖 54V 集中供电与液冷散热，支持 FP64 高精度计算与海量数据存储。
2. 人工智能
   ：大模型训练需超大规模 GPU 集群，要求单柜支持 32-72 个 GPU，NVLink 互连带宽超 100TB/s，液冷系统覆盖 CPU、GPU 及内存，支持 3D 并行计算与快速模型迭代。

四、技术现状与发展趋势

（一）整体技术特征

当前整机柜服务器呈现七大发展方向：功率密度突破 140kW、液冷散热成为主流、供电效率达 95-97%、网络带宽向 224Gbps 升级、支持 CPU+GPU+TPU 异构架构、智能化运维与预制化交付普及。

（二）关键技术演进

1. 机柜柜体
   ：强化结构强度以承载高密设备与液冷组件，支持抗震 8 烈度与长途运输，兼容不同尺寸节点与散热方案，预留液冷接口与电源框安装空间。
2. 供电系统
   ：电源框单组功率达 36-72kW，PSU 支持双输入与液冷散热，Busbar 采用分段设计，PMC 实现电源状态实时监控与漏液联动。
3. 液冷系统
   ：盲插快接头成为趋势，UQD/UQDB 规范推动互配兼容，CDU 向分布式部署发展，集成变频泵与智能监控，制冷能力达 45-80kW。
4. 网络互连
   ：标准接口方案（AOC/DAC）与盲插背板方案并存，AI 场景采用铜缆背板实现低时延互连，带宽达 224Gbps，支持机柜内全链路高质量传输。
5. 服务器节点
   ：分化为 21 英寸（高密液冷场景）与 19 英寸（兼容场景），冷板覆盖 CPU、GPU 及内存，AI 节点支持多 GPU 集成与快速盲插，存储节点适配 NVMe/E1.S 等新型存储方案。
6. 一体化交付
   ：实现机柜级预制装配，包含服务器上架、布线、调试等全流程，交付效率提升 10 倍，DOA（到货即损率）显著降低，支持机器人运维演进。

五、国内产业现状与设计实例

（一）产业格局

国内整机柜服务器历经两轮发展高峰：2016-2020 年依托互联网头部用户实现规模化部署，2021 年至今受 AI 与液冷驱动，系统厂商加速入局，形成通算与智算双线布局，浪潮、华为、联想等主导市场，产品覆盖金融、通信、超算等多行业。

（二）典型设计实例

1. 浪潮信息 ORS6000
   ：兼容 19/21 英寸节点与风 / 液冷方案，支持双总线盲插，液冷散热比例达 90%，PUE 低至 1.1，提供一体化与解耦两种交付模式。
2. 华为三盲插整机柜
   ：首创水、电、网三总线盲插，单柜功率 60kW+，全液冷设计 PUE 1.15，部署效率提升 4 倍，适配通算、智算、HPC 多场景。
3. 宁畅 B8000
   ：聚焦 19 英寸标准兼容性，支持三总线盲插与全液冷，PUE 低至 1.08，采用 54V 集中供电与 MCR 内存模组，带宽达 8800MT/s。
4. 超聚变 FusionPoD
   ：采用 “上走电下走水” 架构，单柜支持 144 个 CPU 或 64 个 GPU，液冷 PUE＜1.10，商用案例超 7 万台，覆盖全球最大液冷集群。

六、倡议与展望

当前整机柜服务器面临标准不统一、生态分散等问题，报告倡议：一是制定覆盖多场景的通用技术标准，兼容风 / 液冷与盲插 / 手动装配方案；二是推广第三方认证评测，提升产品质量与用户信任；三是构建产学研协同生态，加速液冷、高密互连等技术产业化。未来随着 AI 算力需求持续增长与标准化推进，整机柜服务器将成为算力基础设施的核心形态，助力数字经济绿色高效发展。

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