圖解|模組化資料中心是什麼?一個「鐵盒子」,改寫全球算力遊戲規則
圖解|模組化資料中心是什麼?一個「鐵盒子」,改寫全球算力遊戲規則

想像一個場景:一大片荒蕪的空地,或是企業大樓旁不起眼的停車場,幾輛聯結車駛入,吊臂放下數個20尺貨櫃。

沒有挖地基、搭設鷹架的工程時間,人員接上電源與冷卻管線,短短三個月後,不起眼的「鐵盒子」內,伺服器開始以驚人的速度運轉,訓練世界上最先進的AI模型。

科幻電影一般的場景,是AI時代正在崛起的商機「模組化資料中心」,把價值連城的AI伺服器、電源、散熱設備,通通塞進鐵皮貨櫃裡,關鍵原因是兩個字:速度

模組化資料中心示意圖
模組化資料中心示意圖。
圖/ Google Gemini製圖

「客戶往往因為機櫃缺了一個關鍵零件,而讓價值數億美元的機櫃堆在倉庫裡等待。」在日前的一場公開活動中,輝達(NVIDIA)執行長黃仁勳轉頭對著美超微(Supermicro)執行長梁見後說出的這句話,道出產業目前最深層的焦慮。

「GPU迭代太快了,你的資料中心蓋個3年,已經跟別人是兩代差異了。」東元電機智慧能源事業群總經理郭明倫指出,在機電業耕耘22年的東元,有幫多家大廠建設資料中心的經驗,近年能感受到,客戶壓的完工時間越來越短,「甚至有客戶跟我們喊5個月完工!有些長交期設備根本沒辦法這麼快來。」東元電機能源產品事業部代理部長陳建廷直言。

#2 東元電機
東元電機總經理郭明倫(左)及東元電機能源產品事業部代理部長陳建廷(右)分享,模組化資料中心的崛起原因。
圖/ 隋昱嬋攝影

由美國政府和科技巨頭(包括 OpenAI、軟銀和甲骨文)領軍的AI資料中心建設計畫「星際之門(Stargate)」,預計在未來幾年內豪擲5,000億美元,在美國打造一座擁有數百萬顆GPU的超級電腦,他們對供應鏈也喊出「3個月內交付」、「易於海外部署」的艱難任務。

這股由上而下的集體焦慮,讓傳統兩到三年的蓋法幾乎出局,快、節能、可複製的模組化資料中心正緩步登上主舞台。根據Global Market Insights今年的報告,全球模組化資料中心市場將在2032年前突破950億美元,幾乎是現在的三倍規模,正悄悄重塑整個供應鏈的布局範圍。

模組化資料中心是什麼?

模組化資料中心概念介紹

傳統資料中心的建設現場,是一個充滿鋼筋水泥、塵土飛揚的工地,需要協調土木建築、高壓機電、精密空調等多種工班,蓋好後機台進駐,又是一個部署、測試的過程。

陳建廷指出,傳統蓋法從布建到上線使用,至少需要18到24個月,而模組化資料中心,大概可以縮短6個月以上的時間,大約9-12個月之內就可以蓋完

能加速的核心邏輯,就是預製化(Prefabricated),「就像在組樂高一樣,每一個部分出廠前都已經做好,到現場再組裝起來。」資策會產業分析師陳奕伶形容。將資料中心的關鍵組成部分,包含伺服器機櫃、電力系統(UPS、配電盤)、冷卻系統(液冷、空調)、監控系統等,預先在工廠內整合成一個個獨立的貨櫃,組裝測試過一遍,運到現場後,只需要接上電力、網路和水源,測試沒問題就能立即啟用。

模組化資料中心的兩種模式

這種「預製化」的資料中心,目前演化出兩種模式。

1.貨櫃型資料中心:貨櫃中裝的是具備完整功能的迷你資料中心,卡車拖了就走,在空地牽上電力和水的管線獨立運行。
2.預製模組:將龐大的電力室或冷卻站做成模組,配合建築內部的規劃,完工後擺設進去,也能大幅壓縮現場施工時間。

台達電AI貨櫃型資料中心.jpg
在COMPUTEX展區上,台達電首度展示為了邊緣運算設計的20呎AI貨櫃型資料中心。
圖/ 攝影/郭采樺

誰在急?從科技巨頭、主權國家到轉型企業都想用

速度快,又方便彈性擴充,AWS、微軟(Microsoft)、OpenAI、Meta這些搶著擴大建造資料中心的雲端服務商自然是第一批採用。除了星際之門是典型案例之外,2022年IDC更指出,Meta在2023年部分建案將停工,目標是全面改為液冷與模組化設計的新一代AI資料中心架構。

Meta資料中心(路易斯安那州).jpg
社群媒體巨擘Meta執行長祖克柏(Mark Zuckerberg)於周一宣布,公司正投入「數千億美元」的龐大資金,興建多座前所未有的巨型資料中心,以打造被視為AI終極型態的「超級智慧」(superintelligence)。
圖/ Meta臉書

第二層需求則來自「主權AI」。能源管理和自動化解決方案供應商、施耐德電機關鍵電力事業部總經理魏仕杰觀察,在印尼、馬來西亞等東南亞國家,政府為了掌握算力話語權,往往由國家提供土地與電力,讓企業快速建置算力中心,由於當地缺乏熟練的建築工班,直接進口模組化機房,就成為最快路徑。

第三層則是想自建模型的大型企業,陳建廷指出,有些大企業願意自己買地、蓋專屬自己的資料中心,規模通常較小,需求可能在5MW以下,或是約500-600平方公尺的大小機房,成為貨櫃型資料中心的重要買家。

這類業者主要是金融、製造、電信等產業,不想把機敏資料丟到雲端,希望擁有資料的絕對控制權。郭明倫也透露,像日本這類嚴重缺工的國家,或是中東、東南亞等新興市場,因為當地缺乏熟練的建築與機電工人,直接買「蓋好的」模組運過去安裝,成為企業最務實的解方。

模組化資料中心的難題:當算力密度暴增,小貨櫃真的裝得下嗎?

預製模組化資料中心發展多年,不過貨櫃型資料中心的市場,目前仍有許多技術上的難題待解,尤其是AI時代帶來的物理質變——「熱」與「電」的龐大需求。

陳奕伶分享了一個發生在台灣南部某間大學的真實案例,該校為了研究需求,斥資採購了4台輝達的高階AI伺服器,沒想到一上線卻是頭痛的開始,幾台AI機器瞬間把電力額度全部吃光,這讓原本設計可以放幾十台、甚至上百台傳統伺服器的空間,瞬間只剩兩櫃可運作。陳奕伶形容,「其他空間就算放了機器也『沒電可用』,現在空曠到你可以在裡面騎腳踏車。」

從這個案例足以看見AI帶來的物理障礙,單一機櫃功耗從過去CPU時代的4kW,暴增至GPU時代的100kW以上,傳統寬敞的機房都已經捉襟見肘,更何況要將這些高熱怪獸,塞進空間極其有限的20尺貨櫃裡,這無疑是對液冷技術、電力密度與結構設計的極限挑戰。

若解決貨櫃內部的散熱,貨櫃外部的配套設施也是難題。實際負責運營資料中心、全台最大網際網路交換中心的是方電訊總經理劉耀元,對市場提出了務實的觀察,「你把貨櫃拖到停車場,接上水電就能跑,那叫POC(概念驗證),那不叫服務。」

他拿起筆,在白板上畫出了資料中心運作圖,「如果貨櫃沒電了怎麼辦?裡面的電池頂多撐幾分鐘,發電機啟動需要時間,中間的空窗期誰負責?」真正的機房,承諾的是99.999%的不斷電服務,這背後需要龐大的備援系統支撐,包含24小時待命的發電機油槽、冰水主機、雙迴路供電等。「這些東西,你總不能把水塔也拖著走,高壓變電站也拖著走吧?」

是方電訊
是方電訊總經理劉耀元認為,資料中心需要龐大穩定的備援系統支撐,貨櫃型資料中心難以成為實際的解方。
圖/ 隋昱嬋攝影

是方電訊技術工程處副總經理周衍補充。如果為了遷就一個20尺的貨櫃,還得在旁邊蓋一堆比貨櫃大上數倍的周邊設施,甚至需要整地、申請高壓用電,那就失去了「隨插即用」的意義。

因此,劉耀元認為,市場將出現明顯的分流: 純粹的「貨櫃型」將主攻邊緣運算、企業專網、礦場探勘等「斷線一下還能接受」的利基市場 ;而 針對大型雲端服務供應商的主戰場,則會繼續採用「預製化建築模組」

也就是說,短期內資料中心外觀還是以建築為主,只是內部改為可以快速抽換、靈活擴充的標準化貨櫃。

台廠「轉骨」時刻,三路大軍搶灘950億美元商機

這波模組化資料中心熱潮還沒在台灣點燃,不過海外商機和大客戶的需求,已經讓台廠進入開始布局「轉骨」。

模組化資料中心象徵著完整的解決方案,從L10(伺服器)、L11(機櫃)的代工財,跨入L12(資料中心叢集)的機會點,需要業者有能力整合資料中心「牆內」的IT設備,與「牆外」的機電設施。

延伸閱讀:AI伺服器是什麼?概念股有哪些?AI伺服器懶人包:龍頭、製程布局一次看懂

面對這場戰局,目前台廠演化出截然不同的攻防路徑。例如台達電憑藉核心的電源與散熱技術,做到貨櫃內「除了伺服器,其他全都做」的一站式整合;鴻海選擇與老牌機電大廠東元換股結盟,借力補足美國當地的機電認證與施工資源;緯穎則透過與馬來西亞楊忠禮集團(YTL)建設600MW資料中心的實戰,從設備供應商跨足到L12架構設計。

誰能最快把積木組好、最完美地解決IT設備與機電設施的整合難題,誰就能在這場預估950億美元的未來市場中搶下一席之地,

關鍵字: #資料中心 #AI
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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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