Дорогой мегаватт: почему дата-центры обратятся к постоянному току

От киловатт к мегаваттам

По оценке McKinsey&Company, к 2030 году около 70% мирового спроса на мощности дата-центров будет приходиться на инфраструктуру, способную обслуживать продвинутые ИИ-нагрузки. Представление о масштабе уже происходящих изменений дают свежие данные Международного энергетического агентства (МЭА): в 2025 году дата-центры в мире увеличили потребление электроэнергии на 17%, тогда как мировой спрос на электричество вырос примерно на 3%. У площадок, ориентированных на ИИ, прирост оказался еще выше — 50%. По оценке МЭА, к 2030 году потребление электроэнергии дата-центрами в мире практически удвоится — с 485 до примерно 950 ТВт·ч, а у ИИ-ориентированных площадок за тот же период вырастет втрое.

Увеличение абсолютных объемов энергопотребления — только часть глобальных изменений на мировом рынке центров обработки данных. Одновременно быстро растет плотность нагрузки: все большая мощность концентрируется на уровне одной серверной стойки. Если стандартная стойка потребляет около 5–10 кВт, то стойки под ИИ-нагрузки на актуальном поколении ускорителей NVIDIA — до 142 кВт. Анонсированная на вторую половину 2027 года платформа Rubin Ultra, по данным NVIDIA, поднимет планку до 600 кВт, и компания уже развивает архитектуру электропитания, рассчитанную на стойки мощностью 1 МВт и выше. Международное энергетическое агентство также фиксирует стремительный рост плотности мощности ИИ-серверов: показатель увеличился в 11 раз в 2020–2025 годах и увеличится еще вчетверо к 2027 году.

Эти процессы происходят не только на мировом, но и на российском рынке центров обработки данных, хотя плотность нагрузки здесь пока заметно ниже, чем на крупнейших зарубежных ИИ-площадках. По оценке «РТК-ЦОД», для большинства корпоративных ИИ-задач и относительно небольших GPU-кластеров сегодня достаточно 20–40 кВт на стойку, но в отдельных российских проектах нагрузка уже достигает 100 кВт.

Именно плотность нагрузки создает проблемы для традиционной архитектуры электроснабжения на базе переменного тока (АС). Если напряжение остается прежним, с ростом мощности увеличивается и ток. По расчетам McKinsey & Company, при нагрузке 500 кВт на стойку традиционной системе на 415/480 В переменного тока приходится передавать более 700 А на фазу. Чтобы удержать потери и нагрев в допустимых пределах, приходится увеличивать сечение кабелей и шин, размеры разъемов, автоматических выключателей и другого силового оборудования. Вместе с мощностью растут потребность в меди и площадь, которую занимает электрическая инфраструктура.

При этом AC-архитектура не перестает работать при высокой плотности нагрузки. Проблема в том, что по мере движения от десятков к сотням киловатт на стойку ее масштабирование становится все более материалоемким и сложным. В McKinsey именно скорость роста мощности на стойку называют одним из основных триггеров перехода дата-центров к новым схемам электроснабжения.

Для архитектуры ЦОДа имеет значение не только общий рост энергопотребления, но и то, как эта мощность распределяется внутри площадки. Один из ответов отрасли на рост плотности — переход к распределению электроэнергии на 800 В постоянного тока (DC).

Экономика постоянного тока

У архитектуры 800 В DC два принципиальных отличия от распространенной сегодня низковольтной AC-схемы. Первое — более высокое напряжение. Оно позволяет передавать ту же мощность при меньшем токе и тем самым снижать требования к проводникам и части силового оборудования. По данным NVIDIA, переход с 415 В переменного тока на 800 В постоянного позволяет передавать через проводник того же сечения примерно на 85% больше мощности и сократить потребность в меди примерно на 45%.

Второе отличие связано с самим переходом на постоянный ток. Электроэнергия поступает в ЦОД из сети в виде переменного тока, тогда как серверная электроника в конечном счете работает на постоянном. В традиционной архитектуре между этими точками остается несколько ступеней преобразования. По оценке McKinsey, каждая из них обычно дает потери порядка 1–3%, одновременно увеличивая тепловыделение и количество оборудования в силовой цепочке.

Архитектура 800 В DC позволяет перенести преобразование AC в DC выше по цепочке и распределять постоянный ток ближе к вычислительному оборудованию. Конкретная схема может выглядеть по-разному: преобразование возможно рядом со стойками либо на уровне площадки. Общий принцип остается одним: чем раньше в силовой цепочке происходит переход на DC, тем меньше промежуточных преобразований требуется до серверного оборудования.

Наиболее радикальный вариант такой архитектуры предполагает использование твердотельного трансформатора (Solid State Transformer, SST). Он способен преобразовывать среднее переменное напряжение непосредственно в постоянное высокое напряжение на границе объекта, объединяя несколько ступеней преобразования в одном устройстве. Именно с SST-архитектурой McKinsey связывает один из наиболее заметных потенциальных экономических эффектов 800 В DC. По оценке компании, такая схема может снизить капитальные затраты на не-ИТ-инфраструктуру на 15–18%, операционные расходы, связанные с энергоснабжением, — на 8–10%, а потребление меди — на 40–50% по сравнению с сопоставимой AC-системой. Фактический эффект будет зависеть от конкретной архитектуры и того, строится ли объект с нуля или модернизируется, но экономическая логика во всех случаях одна: чем меньше компонентов в силовой цепочке, тем меньше точек отказа и риск простоя дорогостоящих вычислительных мощностей

Пока 800 В DC — не сложившийся массовый стандарт, а архитектура, вокруг которой отрасль только формирует общие требования. В августе этого года Google, Microsoft и NVIDIA объявили о совместной работе в рамках платформы Open Compute Project над стандартизацией 800 В DC для следующего поколения ИИ-ЦОДов и представили спецификацию твердотельного трансформатора версии 0.3.

Инфраструктура на вырост

Для российского рынка вопрос новой архитектуры электроснабжения актуален еще до массового появления стоек мощностью 500 кВт или 1 МВт. В Москве и Подмосковье, где сосредоточена большая часть ЦОДов, возможности подключения новых объектов к электросетям уже ограничены: доступная мощность либо эксплуатируется, либо зарезервирована под крупных игроков. Для энергосистемы региона к 2031 году также прогнозируется дефицит мощности.

В этих условиях дороже становится каждый киловатт потерь внутри ЦОДа. Архитектура 800 В DC не создает дополнительную мощность на входе и не решает проблему технологического присоединения, но позволяет эффективнее использовать уже подключенные мегаватты. Чем меньше энергии теряется на преобразовании и распределении, тем большая ее доля остается доступной ИТ-оборудованию. На рынке, где нехватка доступных мощностей уже сдерживает строительство и расширение ЦОДов, эффективнее использовать уже подключенные — значит напрямую влиять на экономику площадки.

Российский рынок центров обработки данных уже готовится менять системы электроснабжения. По результатам совместного исследования CHINT и Аналитического центра «ИКС», 61% специалистов, отвечающих за инженерную инфраструктуру ЦОДов, планирует менять архитектуру систем распределения электроэнергии, столько же — повышать уровень резервирования. Среди основных проблем действующих систем участники назвали высокую стоимость и сложность обслуживания — 49%, трудности при модернизации — 47% и дефицит места для нового оборудования — 41%. Переход к сетям постоянного тока пока рассматривают представители лишь четырех компаний из выборки, так что массовое внедрение 800 В DC на российском рынке в ближайшей перспективе маловероятно. Более реалистичным промежуточным этапом выглядит гибридная модель: традиционные нагрузки сохраняются на существующей AC-инфраструктуре, а для высокоплотных ИИ-систем создаются отдельные зоны с иной архитектурой электроснабжения.

Один из вариантов — сохранить распределение на переменном токе для классических нагрузок, а наиболее энергоемкие вычисления вынести в отдельный высоковольтный DC-контур. Такой сценарий рассматривает и McKinsey: операторы могут постепенно добавлять DC-инфраструктуру к существующим AC-площадкам или создавать отдельные DC-зоны под ИИ. Это позволит наращивать долю высокоплотных нагрузок по мере роста спроса, не перестраивая систему электроснабжения целиком.

800 В постоянного тока — технология не сегодняшнего российского рынка центров обработки данных, а следующего цикла его развития. Те операторы, которые уже на этапе проектирования предусмотрят возможность перехода к такой архитектуре, смогут наращивать плотность вычислений без полной перестройки энергосистемы, когда ИИ перестанет быть отдельным классом нагрузки и станет базовой частью вычислительной инфраструктуры.

Материал впервые опубликован на сайте «Ведомостей» 26 октября 2026 года. Для CNews колонка представлена в авторской редакции.