AI資料中心電力波動導致設備損壞，正常運作時間降至80%

AI資料中心正因GPU叢集在毫秒間暴衝與崩潰，損壞自身電力設備，威脅數千億美元基礎設施投資的經濟效益。

AI資料中心正損壞自身關鍵設備——燃氣輪機、電池與冷卻系統——因GPU驅動的電力需求波動最高達設計容量的50%，導致部分設施的正常運作時間降至80%，威脅數千億美元基礎設施投資的報酬率。

「這就像是猛踩油門會比維持恆定速度更快磨損引擎一樣，」位於英國的Uptime Institute首席顧問Amber Villegas-Williamson表示。

根據一位知情人士透露，xAI位於田納西州孟菲斯的Colossus設施中，燃氣輪機出現裂縫。多位人士表示，用於資料中心發電的小型天然氣內燃機曲柄在多個地點發生斷裂。據Uptime Institute及營運商表示，從中東到歐洲及美國各站點，安裝用於緩衝電力波動的電池在數週至數月內就需要更換。

這些故障發生的同時，投資人與放款機構正密切檢視超大規模業者數千億美元的資本支出，越來越擔心資料中心設備——包括GPU機架——的折舊速度可能比預期更快。據一位參與融資的人士表示，停機成本從每分鐘數千美元到數十萬美元不等，部分設施的正常運作時間為80%，而設計假設為全年365天全天候運轉。

Mainspring Energy Inc.創辦人兼總裁Shannon Miller表示，一座吉瓦（GW）等級的資料中心相當於一座波士頓規模的城市，其中一半的電力負載每幾秒就可能閃爍開關。德州與美國中西部規劃的某些AI園區規模超過其五倍以上，平均耗電量幾乎等同於紐約市。

AI資料中心在訓練新模型時，對電力供應造成的壓力特別大——此過程會讓所有圖形處理單元同步動員。數十萬顆GPU可以在毫秒級別同時啟動或關閉，就像是數位版的蜜蜂群飛或魚群變向。

「AI有時會看到電力使用量比設計容量高出高達50%，因此一座1吉瓦的設施可能在瞬間用到1.5吉瓦，」前Tesla Inc.高階主管、現任Heron Power Electronics Co.創辦人的Drew Baglino表示。該公司正在開發設備，以管理Nvidia Corp.預計於2027年出貨之伺服器的電力波動。

大多數設備並非為此類波動而設計。儲能開發商Terraflow Energy的執行長Jon Parrella將其比喻為駕駛法拉利直接從六檔切入一檔。「你不可能這樣瞬間切換，」他說。

可靠性問題衝擊營收

財務後果不僅止於更換損壞零件。「財務影響主要不在於更換水泵、斷路器或某個電力元件——而是在於昂貴的運算產能因離線而無法產生營收，」資料中心建設與營運商Switch的首席策略長Jason Hoffman表示。

Joulent Inc.執行長Chris James表示，為了確保位於西德克薩斯的2.67吉瓦AI園區能達到Microsoft Corp.要求的99.999%可靠性目標，工程排程中已預留額外時間。該設施與Chevron Corp.合作開發，電力供應將從2027年延後至2028年開始。

一位參與此類設施融資的人士表示，資料中心的建置假設是—一旦上線，就將全年365天、每天24小時全天候運轉。實際上，部分設施的正常運作時間接近80%，除非問題獲得解決，否則未來12至24個月內某些專案的投資人可能受到衝擊。

電網穩定性面臨風險

電力波動也威脅整個電網。「這些負載極度動態且波動劇烈，會造成電網不穩定，若不及時修正，可能導致停電或大規模斷電，」位於納什維爾的Schneider Electric電力品質專家Sreemant Roy表示。他特別指出，資料中心可能在電力流中引發次同步振盪，進而損壞連接至電網其他部分的設備。

北美電力可靠度公司（NERC）已多次警告，資料中心是電網穩定性最大的風險來源之一。根據一份9月份的報告，NERC評估了美國逾33吉瓦的營運中資料中心，發現其中約四分之三的負載模型「不足以代表資料中心的動態行為」。今年稍早，該機構發布罕見的三級警報，要求大型資料中心處理這些風險，並於8月3日前提交回應。

Nvidia的超大規模基礎設施解決方案資深總監Dion Harris表示，該公司在開發2024年首次發布的Blackwell GPU時，開始與電力專家進行更密切的合作。公司正努力讓部署過程更加順暢，「無論是在資料中心的建設、設計與工程階段，還是電力供應方面。」

位於丹佛附近的落磯山國家實驗室（National Laboratory of the Rockies）代表美國能源部設立了一座測試平台，以研究如何將AI安全整合至電網，該實驗室能源部電力辦公室專案經理Martha Symko-Davies表示。該站點設有GPU與發電設備，開發商可用來測試其配置是否能應對AI的電力波動性。

對投資人而言，可靠性問題加劇了對AI基礎設施報酬率的既有擔憂。包括Microsoft、Amazon與Alphabet在內的超大規模業者已承諾投入數千億美元進行資料中心建設，而正常運作時間的任何不足都將直接侵蝕這些資產所產生的營收。隨著NERC監管審查趨嚴，且業界已記錄到設備故障案例，這些設施能否維持99.999%可靠性的假設日益受到質疑。

本文僅供參考，不構成投資建議。