पावर डिस्ट्रीब्यूशन यूनिट्स: AI डेटा सेंटर इंफ्रास्ट्रक्चर के लिए हाई-डेंसिटी PDUs

अपडेटेड 11 दिसंबर, 2025

दिसंबर 2025 अपडेट: रैक पावर डेंसिटी 8.2kW (2020 औसत) से बढ़कर AI Factory डिप्लॉयमेंट के लिए 500-1000kW तक पहुंच रही है। वैश्विक PDU बाजार $2.2B (2024) से बढ़कर 2030 तक $3.2B होने का अनुमान, 6.4% CAGR के साथ। बसवे सिस्टम 40%+ YoY विस्तार के साथ—DC भौतिक इंफ्रास्ट्रक्चर का सबसे तेजी से बढ़ने वाला सेगमेंट। आधुनिक GPU सर्वर के लिए 100A+ PDUs अनिवार्य। दक्षता के लिए 600-800V पर HVDC डिस्ट्रीब्यूशन लोकप्रिय हो रहा है।

रैक पावर डेंसिटी 2020 में औसत 8.2kW से बढ़कर AI Factory डिप्लॉयमेंट के लिए 500-1000kW के अनुमान तक पहुंच गई है।¹ NVIDIA के Blackwell B100 और B200 जैसे GPUs प्रति चिप 1,000-वाट की सीमा पार कर रहे हैं, जिससे रैक पावर 100kW से अधिक और कुछ कॉन्फ़िगरेशन में 1MW के करीब पहुंच रही है।² साधारण पावर डिस्ट्रीब्यूशन यूनिट एक सिंपल पावर स्ट्रिप से विकसित होकर सेंसर-रिच प्लेटफॉर्म बन गई है जो AI युग के लिए आवश्यक एक्शनेबल इनसाइट, ऑपरेशनल रेजिलिएंस और एजिलिटी प्रदान करती है।³

वैश्विक PDU बाजार 2024 में $2.2 बिलियन से बढ़कर 2030 तक 6.4% CAGR पर अनुमानित $3.2 बिलियन हो जाएगा, जहां AI और मशीन लर्निंग वर्कलोड्स द्वारा उच्च पावर क्षमताओं की मांग के साथ इंटेलिजेंट PDU अडॉप्शन तेज हो रहा है।⁴ Allied Market Research का अनुमान है कि व्यापक बाजार 2030 तक $7.9 बिलियन तक पहुंचेगा।⁵ पावर डिस्ट्रीब्यूशन डेटा सेंटर भौतिक इंफ्रास्ट्रक्चर का सबसे तेजी से बढ़ने वाला सेगमेंट बन गया है, जिसमें बसवे सिस्टम 40% से अधिक वार्षिक विस्तार कर रहे हैं।⁶ AI इंफ्रास्ट्रक्चर डिप्लॉय करने वाले संगठनों के लिए, PDU चयन यह निर्धारित करता है कि महंगे GPU निवेश पूर्ण उपयोग प्राप्त करते हैं या पावर डिलीवरी पर बॉटलनेक बनते हैं।

AI वर्कलोड्स PDU आवश्यकताओं को बदल रहे हैं

पारंपरिक डेटा सेंटर 20-30kW प्रति रैक पर संचालित होते थे। AI ट्रेनिंग क्लस्टर को 40-60kW रैक की आवश्यकता होती है। लार्ज लैंग्वेज मॉडल्स को कम से कम 70kW की मांग होती है।⁷ राष्ट्रीय सुरक्षा और AI रिसर्च के लिए सुपरकंप्यूटिंग एप्लिकेशन 100kW या उससे अधिक खींचते हैं।⁸ यह वृद्धि मूल रूप से PDU स्पेसिफिकेशंस को बदल देती है।

उच्च एम्पेयरेज अनिवार्य हो जाता है। हाई डेंसिटी के लिए डिज़ाइन किए गए PDUs 100A और उससे अधिक को समायोजित करते हैं, जिसमें उच्च ब्रेकर और फ्यूज़ काउंट प्रति-आउटलेट आधार पर अधिक पावर प्रदान करते हैं।⁹ मानक 30A या 60A PDUs अन्य स्पेसिफिकेशंस की परवाह किए बिना आधुनिक GPU सर्वर का समर्थन नहीं कर सकते।

थ्री-फेज डिस्ट्रीब्यूशन हाई-पावर डिलीवरी को ऑप्टिमाइज़ करता है। प्रत्येक फेज अपने स्वयं के करंट पाथ के साथ संचालित होता है, वायरिंग पर तनाव कम करता है और छोटे, लागत-प्रभावी कंडक्टर को सक्षम करता है।¹⁰ थ्री-फेज कॉन्फ़िगरेशन सिंगल-फेज विकल्पों की तुलना में पावर फैक्टर में भी सुधार करते हैं और हार्मोनिक डिस्टॉर्शन को कम करते हैं।

तापमान सहिष्णुता थर्मल चुनौतियों का समाधान करती है। Vertiv का PowerIT PDU 140°F (60°C) तक के तापमान और 95% तक की आर्द्रता में संचालित होता है, जो हाई-डेंसिटी डिप्लॉयमेंट के लिए महत्वपूर्ण है जहां कूलिंग पारंपरिक कम्फर्ट रेंज बनाए रखने में संघर्ष करती है।¹¹

मीडियम वोल्टेज डिस्ट्रीब्यूशन अत्यधिक डेंसिटी के लिए उभर रहा है। 100-300kW के रैक लेआउट के लिए, सबसे कुशल दृष्टिकोण रैक रो में PDUs को सीधे मीडियम वोल्टेज प्रदान करता है।¹² उच्च वोल्टेज डिस्ट्रीब्यूशन करंट को कम करता है, पारंपरिक दृष्टिकोणों की तुलना में एयर कूलिंग और हल्के इंफ्रास्ट्रक्चर को सक्षम करता है।¹³

हाई-वोल्टेज DC आर्किटेक्चर लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं। 600-800V पर HVDC डिस्ट्रीब्यूशन कन्वर्जन स्टेज को कम करता है और दक्षता में सुधार करता है।¹⁴ रैक को 400V पर पावर रखने से 480V से 208V/120V स्टेप-डाउन कन्वर्जन से 4% लॉस की तुलना में लगभग सभी ट्रांसमिशन लॉस समाप्त हो जाता है।¹⁵

इंटेलिजेंट PDU मॉनिटरिंग क्षमताएं

आधुनिक इंटेलिजेंट PDUs पावर डिस्ट्रीब्यूशन से कहीं अधिक प्रदान करते हैं। वे रियल टाइम में पावर कंजम्पशन को मापते, विश्लेषण करते और रिपोर्ट करते हैं, कमोडिटी कंपोनेंट्स से स्ट्रैटेजिक इंफ्रास्ट्रक्चर प्लेटफॉर्म में बदल जाते हैं।¹⁶

ग्रैन्युलर पावर मॉनिटरिंग रैक-लेवल कंजम्पशन में विजिबिलिटी प्रदान करती है। इंटेलिजेंट PDUs करंट (amps), वोल्टेज, पावर (kVA, kW), पावर फैक्टर, और एनर्जी कंजम्पशन (kWh) की ±1% एक्यूरेसी तक मॉनिटरिंग प्रदान करते हैं।¹⁷ यह प्रिसिजन एक्यूरेट कैपेसिटी प्लानिंग और चार्जबैक कैलकुलेशन को सक्षम करती है।

पावर क्वालिटी एनालिसिस आउटेज का कारण बनने से पहले संभावित समस्याओं की पहचान करता है। वोल्टेज, हार्मोनिक्स, क्रेस्ट फैक्टर्स, और पावर फैक्टर डेटा उन एनोमलीज़ को प्रकट करते हैं जो उपकरण पर तनाव डाल सकती हैं या फेल होने वाले कंपोनेंट्स का संकेत दे सकती हैं।¹⁸ अर्ली डिटेक्शन महंगे अनप्लान्ड डाउनटाइम को रोकती है।

एनवायर्नमेंटल मॉनिटरिंग पावर से परे फैलती है। बिल्ट-इन सेंसर रैक लेवल पर तापमान और आर्द्रता को ट्रैक करते हैं, जब स्थितियां थ्रेशोल्ड से अधिक होती हैं तो तत्काल अलर्ट ट्रिगर करते हैं।¹⁹ ग्रैन्युलर विजिबिलिटी फैसिलिटी-लेवल एनवायर्नमेंटल सिस्टम का पूरक है।

DCIM इंटीग्रेशन यूनिफाइड इंफ्रास्ट्रक्चर विजिबिलिटी बनाता है। इंटेलिजेंट PDUs Data Center Infrastructure Management सिस्टम में डेटा फीड करते हैं, पावर कंजम्पशन को कंप्यूट वर्कलोड्स, एनवायर्नमेंटल कंडीशंस, और कैपेसिटी यूटिलाइजेशन के साथ कोरिलेट करते हैं।²⁰ यह इंटीग्रेशन पूरी फैसिलिटी में डेटा-ड्रिवन ऑप्टिमाइजेशन को सक्षम करता है।

रिमोट मैनेजमेंट ऑपरेशनल ओवरहेड को कम करता है। स्विच्ड PDUs इंडिविजुअल आउटलेट्स की रिमोट पावर साइक्लिंग को सक्षम करते हैं, सिंपल रीस्टार्ट ऑपरेशंस के लिए ट्रक रोल्स को कम करते हैं। यह क्षमता एज डिप्लॉयमेंट और रिमोट फैसिलिटीज के लिए विशेष रूप से मूल्यवान साबित होती है।

यूरोपीय संघ के Energy Efficiency Directive को अब सभी नए डेटा सेंटर बिल्ड्स में व्यापक पावर मॉनिटरिंग की आवश्यकता है।²¹ नॉर्थ अमेरिका और एशिया-पैसिफिक में समान रेगुलेशंस ऑपरेटरों को बेसिक PDUs को इंटेलिजेंट मॉनिटरिंग वर्जन से बदलने के लिए बाध्य करते हैं।²² रेगुलेटरी आवश्यकताएं कमोडिटी PDUs से मॉनिटर्ड प्लेटफॉर्म में ट्रांजिशन को तेज करती हैं।

415V बनाम 480V डिस्ट्रीब्यूशन विचार

वोल्टेज चयन पूरी पावर चेन में दक्षता, लागत और कम्पैटिबिलिटी को प्रभावित करता है। विभिन्न क्षेत्र विभिन्न वोल्टेज पर मानकीकृत हैं, लेकिन AI डिप्लॉयमेंट तेजी से पारंपरिक स्थानीय मानकों के विकल्पों का मूल्यांकन कर रहे हैं।

480V डिस्ट्रीब्यूशन पारंपरिक US दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है। थ्री-फेज 480V डेटा सेंटरों में प्रवेश करता है और स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से 208V/120V में परिवर्तित होता है।²³ कन्वर्जन लगभग 4% ट्रांसमिशन लॉस का कारण बनता है।²⁴ Google सहित कुछ बड़े डेटा सेंटर 480V AC सीधे रैक में वितरित करते हैं जिसमें थ्री-फेज रेक्टिफायर रैक के भीतर DC में परिवर्तित करते हैं, इंटरमीडिएट कन्वर्जन लॉसेस को समाप्त करते हैं।²⁵

415V डिस्ट्रीब्यूशन संयुक्त राज्य अमेरिका के बाहर प्रमुख है। US फैसिलिटीज UPS स्तर पर 415V में परिवर्तित कर सकती हैं, लोड के आधार पर 85-90% दक्षता प्राप्त करती हैं।²⁶ वोल्टेज सर्वर को सीधे 240V सिंगल-फेज डिस्ट्रीब्यूशन को सक्षम करता है।

240V बनाम 120V दक्षता अंतर स्केल पर कंपाउंड होते हैं। 240V पर, टिपिकल सर्वर पावर सप्लाईज 85.5% दक्षता पर संचालित होती हैं। 120V पर, दक्षता 82% तक गिर जाती है, पूरे 3.5% का अंतर।²⁷ 208V की तुलना 240V से करने पर 1.5% दक्षता अंतर दिखता है।²⁸ मेगावाट-स्केल डिप्लॉयमेंट के लिए, ये प्रतिशत पॉइंट्स पर्याप्त पावर और कूलिंग सेविंग्स में बदल जाते हैं।

ट्रांसफॉर्मर विचार उच्च वोल्टेज का पक्ष लेते हैं। एक 277/480V से 240/415V स्टेप-डाउन ऑटोट्रांसफॉर्मर 120/208V PDU आइसोलेशन ट्रांसफॉर्मर की तुलना में 90% छोटा और कम खर्चीला होता है।²⁹ बड़े PDU ट्रांसफॉर्मर को समाप्त करने से कूलिंग आवश्यकताओं और फ्लोर स्पेस कंजम्पशन में कमी आती है।

ABB का MegaFlex 415V UPS जून 2025 में विशेष रूप से colocation, hybrid, hyperscale, और neocloud डेटा सेंटरों के लिए लॉन्च किया गया।³⁰ यह प्रोडक्ट ABB के 480V MegaFlex का पूरक है, जो ऑपरेटरों को विभिन्न डिप्लॉयमेंट आवश्यकताओं के लिए फ्लेक्सिबल विकल्प देता है।³¹

ग्रीनफील्ड डिप्लॉयमेंट की योजना बनाने वाले संगठनों को दक्षता लाभ के लिए 415V डिस्ट्रीब्यूशन का मूल्यांकन करना चाहिए, जबकि ब्राउनफील्ड अपग्रेड मौजूदा इंफ्रास्ट्रक्चर को देखते हुए 480V को अधिक व्यावहारिक पा सकते हैं।

AI वर्कलोड्स के लिए प्रमुख PDU मैन्युफैक्चरर्स

प्रतिस्पर्धी परिदृश्य कुछ प्रमुख वेंडर्स के बीच केंद्रित है, Dell'Oro Group के अनुसार Schneider Electric और Vertiv वैश्विक मार्केट शेयर में केवल एक दशमलव प्रतिशत के अंतर से अलग हैं।³²

Vertiv PowerIT रैक PDU 2025 में विशेष रूप से AI और HPC वर्कलोड्स को लक्षित करते हुए लॉन्च किया गया। सिस्टम एडवांस्ड पावर मैनेजमेंट, फ्लेक्सिबल कॉन्फ़िगरेशन, और स्केल पर रिलायबिलिटी के लिए एन्हांस्ड इंटरनल कंपोनेंट्स प्रदान करता है।³³ 208V Delta और 240/415V WYE दोनों कॉन्फ़िगरेशन में थ्री-फेज डिस्ट्रीब्यूशन फेज़ों में इलेक्ट्रिकल लोड को समान रूप से वितरित करता है।³⁴ 60°C तक ऑपरेटिंग टेम्परेचर टॉलरेंस और 95% तक ह्यूमिडिटी टॉलरेंस हाई-डेंसिटी डिप्लॉयमेंट एनवायरनमेंट्स को एड्रेस करते हैं।³⁵

Schneider Electric NetShelter Rack PDU Advanced AI सर्वर की हाई-करंट पावर जरूरतों को सपोर्ट करने के लिए अपडेट किया गया। कॉम्पैक्ट वर्टिकल और हॉरिजॉन्टल मॉडल कुशल रैक लेआउट के लिए डेडिकेटेड सर्किट्स की उच्च काउंट प्रदान करते हैं।³⁶ Schneider ने विशेष रूप से NVIDIA GB200 NVL72 को सपोर्ट करने वाला रैक सिस्टम विकसित किया, पहली बार NVIDIA के HGX और MGX इकोसिस्टम में इंटीग्रेट किया।³⁷

Server Technology (Legrand का एक ब्रांड) स्विच्ड क्षमताओं के साथ इंटेलिजेंट रैक PDU सॉल्यूशंस पर फोकस करता है जो ग्रैन्युलर पावर मैनेजमेंट को सक्षम करते हैं। कंपनी हाई-डेंसिटी डिप्लॉयमेंट के लिए दक्षता पर जोर देती है और व्यापक मॉनिटरिंग क्षमताएं प्रदान करती है।

Raritan (यह भी Legrand) इंटीग्रेटेड एनवायर्नमेंटल मॉनिटरिंग और DCIM इंटीग्रेशन क्षमताओं के साथ इंटेलिजेंट PDU प्लेटफॉर्म प्रदान करता है। कंपनी पावर डिस्ट्रीब्यूशन ऑप्टिमाइजेशन स्ट्रैटेजीज पर व्यापक डॉक्यूमेंटेशन प्रदान करती है।

Eaton पूर्ण पावर इंफ्रास्ट्रक्चर स्टैक में प्रतिस्पर्धा करता है, जिसमें PDU सॉल्यूशंस व्यापक UPS और पावर मैनेजमेंट इकोसिस्टम में इंटीग्रेट होते हैं। कंपनी यूरोपीय बाजार में भाग लेती है जहां PDU और PSU रेवेन्यू 2035 तक $20.05 बिलियन तक पहुंचने का अनुमान है।³⁸

AI रैक कॉन्फ़िगरेशन के लिए PDUs की साइज़िंग

उचित PDU साइज़िंग के लिए इक्विपमेंट लाइफसाइकल में पीक और सस्टेन्ड दोनों पावर आवश्यकताओं को समझना आवश्यक है।

GPU सर्वर पावर कंजम्पशन लगातार बढ़ रहा है। वर्तमान AI सर्वर पारंपरिक सर्वरों के 8kW की तुलना में 30kW खींचते हैं।³⁹ नेक्स्ट-जेनरेशन सिस्टम और भी ऊपर पुश करते हैं क्योंकि चिप TDPs 1,000W से अधिक हो जाते हैं।

रिडंडेंसी कॉन्फ़िगरेशन कुल PDU कैपेसिटी आवश्यकताओं को प्रभावित करते हैं। N+1 या 2N रिडंडेंसी आवश्यक PDU सर्किट्स की संख्या को दोगुना या अधिक करती है। केवल इक्विपमेंट नेमप्लेट रेटिंग के बजाय रिडंडेंसी स्ट्रैटेजी के आधार पर कैपेसिटी की योजना बनाएं।

भविष्य के विकास का हेडरूम समय से पहले इंफ्रास्ट्रक्चर रिप्लेसमेंट को रोकता है। वर्तमान आवश्यकताओं के लिए साइज़ किए गए PDUs डिप्लॉय करने से स्ट्रैंडेड कैपेसिटी का जोखिम होता है जब सर्वर हायर-पावर मॉडल्स में अपग्रेड होते हैं। इंडस्ट्री गाइडेंस डिप्लॉयमेंट लाइफटाइम में अपेक्षित रैक डेंसिटी ग्रोथ के लिए साइज़िंग का सुझाव देती है।

आउटलेट टाइप्स और काउंट्स इक्विपमेंट आवश्यकताओं से मेल खाने चाहिए। विभिन्न GPU सर्वर विभिन्न पावर इनलेट कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करते हैं। प्रोक्योरमेंट से पहले PDU आउटलेट टाइप्स सर्वर आवश्यकताओं से मेल खाते हैं, यह वेरिफाई करें।

सर्किट एलोकेशन के लिए सावधानीपूर्वक प्लानिंग की आवश्यकता होती है। प्रति PDU हायर आउटलेट काउंट्स आवश्यक यूनिट्स की संख्या को कम करते हैं लेकिन फेल्योर रिस्क को केंद्रित कर सकते हैं। फॉल्ट डोमेन विचारों के विरुद्ध कंसोलिडेशन को संतुलित करें।

International Energy Agency का अनुमान है कि डेटा सेंटर इलेक्ट्रिसिटी कंजम्पशन 2024 में 415TWh से बढ़कर 2030 तक 945TWh हो जाएगा।⁴⁰ आज डिप्लॉय किया गया PDU इंफ्रास्ट्रक्चर इस ट्रैजेक्टरी के लिए स्केल करना चाहिए।

इंस्टॉलेशन और ऑपरेशनल विचार

उचित PDU डिप्लॉयमेंट प्रोडक्ट सिलेक्शन से परे इंस्टॉलेशन प्रैक्टिसेज और ऑपरेशनल प्रोसीजर्स तक फैला हुआ है।

वर्टिकल बनाम हॉरिजॉन्टल माउंटिंग रैक स्पेस यूटिलाइजेशन को प्रभावित करती है। जीरो-U कॉन्फ़िगरेशन में वर्टिकल PDUs इक्विपमेंट के लिए पूर्ण रैक स्पेस संरक्षित करते हैं। हॉरिजॉन्टल PDUs रैक यूनिट्स कंज्यूम करते हैं लेकिन कुछ कॉन्फ़िगरेशन में केबल रूटिंग को सरल बना सकते हैं।

केबल मैनेजमेंट इंटीग्रेशन एयरफ्लो ऑब्स्ट्रक्शन को रोकता है। PDU प्लेसमेंट प्रभावित करता है कि पावर केबल्स रैक के माध्यम से कैसे रूट होती हैं। PDU लोकेशन की योजना केबल मैनेजमेंट स्ट्रैटेजी के साथ बनाएं बजाय उन्हें अलग-अलग निर्णयों के रूप में मानने के।

फेज बैलेंसिंग कैपेसिटी यूटिलाइजेशन को मैक्सिमाइज करती है। थ्री-फेज PDUs में अनबैलेंस्ड लोड उपलब्ध कैपेसिटी को कम करते हैं और भारी लोडेड फेज़ों पर ओवरकरंट प्रोटेक्शन ट्रिगर कर सकते हैं जबकि अन्य फेज़ अंडरयूटिलाइज़्ड रहते हैं।

मॉनिटरिंग बेसलाइन एस्टैब्लिशमेंट एनोमली डिटेक्शन को सक्षम करती है। नॉर्मल ऑपरेटिंग बेसलाइन स्थापित करने के लिए डिप्लॉयमेंट पर तुरंत इंटेलिजेंट PDU मॉनिटरिंग कॉन्फ़िगर करें। एनोमली डिटेक्शन के लिए तुलना के लिए हिस्टोरिकल डेटा आवश्यक है।

फर्मवेयर मैनेजमेंट सिक्योरिटी और फंक्शनैलिटी सुनिश्चित करता है। इंटेलिजेंट PDUs पीरियोडिक अपडेट की आवश्यकता वाले फर्मवेयर चलाते हैं। PDU फर्मवेयर को रेगुलर वल्नरेबिलिटी मैनेजमेंट और पैचिंग प्रोसेस में शामिल करें।

[Introl की ग्लोबल फील्ड

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