High-Density Racks: 100kW+ Ontwerpen voor AI Datacenter Infrastructuur
Bijgewerkt 11 december 2025
December 2025 Update: Gemiddelde AI-rack kost $3,9 miljoen in 2025 versus $500.000 voor traditioneel—7x stijging. GB200NVL72-racks bereiken 132kW; Blackwell Ultra en Rubin mikken op 250-900kW met 576 GPU's/rack tegen 2026-2027. NVIDIA OCP 2025 onthult 1MW rack-ontwerpen. Eaton Heavy-Duty SmartRack ondersteunt 2.268 kg statisch gewicht voor AI. Bouwen van 100kW infrastructuur kost $200-300K/rack.
De gemiddelde AI-rack zal $3,9 miljoen kosten in 2025, vergeleken met $500.000 voor traditionele serverracks.¹ Die zesvoudige kostenstijging weerspiegelt de fundamentele transformatie in rack-vereisten naarmate GPU's de 1.000-watt drempel overschrijden en rack-vermogensdichtheden voorbij 100kW richting 1MW duwen.² NVIDIA's Blackwell Ultra en Rubin AI-servers vereisen tussen 250 en 900kW met tot 576 GPU's per rack tegen 2026-2027.³ De rack-infrastructuur die deze systemen huisvest moet dienovereenkomstig evolueren, met structurele versterking, liquid cooling-integratie en stroomdistributiecapaciteiten die traditionele behuizingen nooit hadden voorzien.
De datacenter rack-markt projecteert groei naar $9,41 miljard tegen 2033 naarmate AI-workloads de fysieke infrastructuurvereisten hervormen.⁴ In tegenstelling tot traditionele datacenters die 10-15kW per rack verwerken, hebben AI-faciliteiten tussen 40-250kW per rack nodig om machine learning computationele eisen te ondersteunen.⁵ Organisaties die AI-infrastructuur plannen moeten rack-specificaties evalueren tegen huidige en geprojecteerde GPU-vereisten in plaats van legacy-aannames over vermogensdichtheid en gewichtscapaciteit.
Evolutie van vermogensdichtheid vereist nieuwe rack-ontwerpen
De stijging naar 100kW+ per rack vertegenwoordigt zowel evolutie als revolutie in datacenter-infrastructuur.⁶ Traditionele racks ontworpen voor 5-10kW belastingen kunnen moderne GPU-server stroomvereisten niet veilig ondersteunen zonder fundamentele architecturale wijzigingen.
Huidige dichtheidsbereiken omvatten brede implementatiescenario's. High-density AI-trainingsclusters vereisen 40-60kW racks. Large language model workloads eisen minimaal 70kW. Supercomputing-toepassingen voor nationale veiligheid en AI-onderzoek verbruiken 100kW of meer.⁷ Het traject blijft versnellen.
NVIDIA systeemvereisten definiëren infrastructuurbenchmarks. De GB200NVL72 rack-ontwerpen geïntroduceerd in 2024 bereiken 132kW piekvermogensdichtheid.⁸ Toekomstige Blackwell Ultra en Rubin systemen vereisen tot 900kW met 576 GPU's per rack.⁹ NVIDIA's openingskeynote op OCP 2025 onthulde next-generation AI-racks die tot 1MW vereisen.¹⁰
Stroomdistributiearchitecturen passen zich aan dichtheidsstijgingen aan. Centraliseren van gelijkrichting converteert AC naar DC dichter bij de bron, distribueert vervolgens hoogspannings-DC rechtstreeks naar racks, vermindert verliezen en verbetert PUE.¹¹ Hyperscalers inclusief Meta, Google en Microsoft implementeren middenspanningsdistributie tot 13,8kV en hogere DC-spanningsarchitecturen op 400VDC en 800VDC.¹²
Kostenimplicaties blijken significant. Bouwen van nieuwe 100kW-capable infrastructuur kost $200.000-300.000 per rack maar biedt ruimte voor toekomstige groei.¹³ Retrofitting van bestaande faciliteiten voor 40kW dichtheid kost $50.000-100.000 per rack.¹⁴ De investeringsschaal vereist zorgvuldige capaciteitsplanning.
Structurele vereisten voor dichte implementaties
Gewichtscapaciteit wordt kritiek naarmate GPU-servers traditionele servermassa overschrijden. AI-servers bevatten dichtere componenten, grotere heatsinks en liquid cooling hardware die legacy racks niet veilig kunnen ondersteunen.
Statische gewichtscapaciteit moet volledig geladen configuraties accommoderen. Eaton lanceerde Heavy-Duty SmartRack behuizingen in oktober 2024 specifiek voor AI, met statische gewichtscapaciteit tot 2.268 kg.¹⁵ Verlengde 137 cm diepte accommodeert grotere AI-servers gebruikelijk in GPU-implementaties.¹⁶ Standaard racks ontworpen voor 907-1.361 kg belastingen vereisen beoordeling vóór AI-server implementatie.
Vloerbelasting vereist faciliteitsevaluatie. CDU-gewicht wanneer gevuld kan 3 ton bereiken, wat vloerbelastingscapaciteit van 800 kg/m² vereist.¹⁷ Gecombineerd met servergewicht en liquid cooling infrastructuur kan totale vloerbelasting traditionele datacenter specificaties overschrijden.
Rack-diepte reikt verder dan standaarddimensies. NVIDIA HGX-servers en vergelijkbare platforms vereisen diepere behuizingen dan 107 cm standaard diepte racks bieden.¹⁸ Planning voor verlengde diepte beïnvloedt gangpadafstand, faciliteitsindeling en kabelroutering.
Thermisch beheer integratie beïnvloedt structureel ontwerp. High-power racks genereren warmtepluimen die ononderbroken luchtstroomroutes vereisen.¹⁹ NVIDIA beveelt aan twee servers onderaan te plaatsen, een 3-6U lege opening, dan twee servers erboven voor geoptimaliseerde luchtgekoelde configuraties.²⁰ Rack-indeling beïnvloedt direct koelingseffectiviteit.
Liquid cooling integratievereisten
Racks die AI-workloads bedienen moeten liquid cooling infrastructuur accommoderen die luchtgekoelde behuizingen nooit hadden voorzien. De integratie voegt complexiteit toe aan rackselectie en faciliteitsplanning.
Cold plate ondersteuning vereist manifold-integratie. Direct-to-chip koeling brengt koelmiddel naar CPU- en GPU-warmtebronnen, verwijdert 30-40kW per rack.²¹ Racks moeten montagepunten, routeringspaden en lekbeheersing bieden voor fluïddistributie binnen de behuizing.
Rear door heat exchanger montage maakt hybride koeling mogelijk. RDHx-systemen bevestigen aan rack-achterkanten, verwijderen tot 120kW per rack in de nieuwste configuraties.²² Rack structurele specificaties moeten RDHx-gewicht en leidingaansluitingen ondersteunen.
Immersion-compatibiliteit maakt hoogste dichtheden mogelijk. Immersion cooling dompelt systemen onder in diëlektrische vloeistof, verwerkt 50-100kW terwijl ventilatoren geëlimineerd worden.²³ Sommige implementaties gebruiken rack-scale immersion tanks in plaats van traditionele behuizingen, wat andere faciliteitsplanning vereist.
Hybride architecturen combineren koelingsbenaderingen. Een gangbaar 2025-ontwerp omvat 70% liquid cooling en 30% luchtkoeling, waarbij de rack als integratiepunt dient.²⁴ Racks moeten beide koelingsmodaliteiten gelijktijdig accommoderen.
Debietspecificaties bepalen koelcapaciteit. Industriestandaard van 1,2 LPM/kW bij 45°C inlaattemperatuur betekent dat een 85kW rack CDU en warmtewisselaar vereist die 102 LPM debiet ondersteunt met koeling tot 45°C.²⁵ Rack-leidingwerk mag vereiste debieten niet beperken.
OCP Open Rack specificaties
Het Open Compute Project definieert rack-standaarden die optimaliseren voor hyperscale-efficiëntie. AI-workload vereisten drijven voortdurende specificatie-evolutie.
Open Rack V3 (ORV3) legde de basis. Meta definieerde en publiceerde de basisspecificatie in 2022 met bijdragen van Google en Rittal.²⁶ De 53 cm breedte overschrijdt de EIA 48 cm standaard, wat significante luchtstroom toename mogelijk maakt.²⁷ Power shelf, gelijkrichter en batterij-backup specificaties maken geïntegreerde stroomdistributie mogelijk.
Open Rack Wide (ORW) adresseert next-generation AI. Meta introduceerde ORW-specificaties op OCP 2025 als een open-source dubbelbrede rack-standaard geoptimaliseerd voor stroom-, koelings- en onderhoudseisen van next-generation AI-systemen.²⁸ De specificatie vertegenwoordigt een fundamentele verschuiving richting gestandaardiseerd, interoperabel en schaalbaar datacenter-ontwerp.²⁹
Mt Diablo (Diablo 400) specificaties beschrijven power-rack sidecars voor AI-clusters. Mede-opgesteld door Google, Meta en Microsoft, definieert de specificatie gedisaggregeerde power racks die stroomlevering voorbij traditionele 48V-configuraties duwen.³⁰ Delta Electronics debuteerde 800VDC "AI Power Cube" ecosysteem ontwikkeld met NVIDIA om 1,1MW-schaal AI-racks van stroom te voorzien.³¹
Clemente specificatie beschrijft compute trays die NVIDIA GB300 Host Processor Modules integreren in formfactors voor Meta's AI/ML training en inference use cases.³² De specificatie vertegenwoordigt eerste implementatie met OCP ORv3 HPR met sidecar power racks.
Industrie-implementaties demonstreren specificatiewaarde. AMD kondigde "Helios" rack-scale referentiesysteem aan gebouwd op ORW open standaarden.³³ Rittal's Open Rack V3 voorbereiding voor direct liquid cooling adresseert high-performance computing en AI-technologie warmteafvoer.³⁴
Vendor-oplossingen voor AI rack-implementaties
Grote infrastructuurleveranciers lanceerden AI-specifieke rack-producten gedurende 2024-2025.
Schneider Electric lanceerde high-density NetShelter Racks in juni 2025 gevolgd door nieuwe OCP-geïnspireerde rack-systemen die NVIDIA's MGX-architectuur ondersteunen.³⁵ De producten integreren met Schneider's stroomdistributie- en koelingsportfolio's.
Eaton Heavy-Duty SmartRack behuizingen richten zich op AI-implementaties met 2.268 kg statische gewichtscapaciteit en 137 cm verlengde diepte.³⁶ De specificaties adresseren de grotere, zwaardere servers gebruikelijk in GPU-infrastructuur.
Supermicro biedt rack-scale liquid cooling oplossingen met tot 100kW stroom en koeling per rack, volledig gevalideerd op systeem-, rack- en clusterniveau met versnelde levertijden.³⁷ De oplossingen integreren met Supermicro's GPU-serverportfolio.
Rittal levert OCP ORV3-conforme racks met liquid cooling voorbereiding die AI-technologie warmteafvoervereisten adresseert.³⁸ De producten ondersteunen direct liquid cooling integratie.
Legrand behaalde 24% omzetstijging van AI-gericht datacenter infrastructuurportfolio in H1 2025, deed zeven acquisities die €500M aan geannualiseerde omzet toevoegden.³⁹ De datacenter-omzet van het bedrijf projecteert meer dan €2 miljard in 2025.⁴⁰
Netwerkinfrastructuur overwegingen
AI-clusters vereisen vijf keer meer glasvezelinfrastructuurdichtheid dan conventionele datacenters.⁴¹ Rackselectie moet de kabeldichtheid accommoderen die AI-networking vereist.
InfiniBand en high-speed Ethernet bekabeling vereist routeringscapaciteit. AI-clusters zijn afhankelijk van ultra-hoge bandbreedte, lage latentie netwerken (400Gbps+ Ethernet of InfiniBand XDR) om GPU's over servers te synchroniseren.⁴² De netwerkfabric lijkt op supercomputer-ontwerp met 4-5x meer glasvezelverbindingen per rack.⁴³
Kabelbeheer integratie beïnvloedt rackselectie. Standaard kabelbeheersaccessoires ontworpen voor 10-20 kabels per rack kunnen niet de honderden high-speed verbindingen accommoderen die AI-networking vereist. Evalueer rack kabelbeheercapaciteit vóór aanschaf.
Overhead versus ondervloer routering beïnvloedt rackpositionering. AI-kabeldichtheden kunnen traditionele verhoogde vloercapaciteit overschrijden, wat adoptie van overhead kabelbeheer stimuleert. Rackhoogte moet overhead routering accommoderen terwijl onderhoudbaarheid behouden blijft.
Planning voor dichtheidsgroei
Organisaties die AI-infrastructuur implementeren moeten rack-investeringen dimensioneren voor verwachte groei in plaats van huidige vereisten.
GPU-roadmap bewustzijn informeert capaciteitsplanning. NVIDIA's progressie van H100 (700W) naar Blackwell (1000W+) naar Rubin (hoger) blijft dichtheidsescalatie voortzetten. Racks geïmplementeerd voor huidige GPU's moeten next-generation stroomvereisten accommoderen.
Modulaire stroomdistributie maakt incrementele capaciteitsverhogingen mogelijk. PDU-per-rack versus busway-distributie beïnvloedt hoe capaciteit schaalt. Plan stroomarchitectuur naast rackselectie.
Koelingsruimte voorkomt gestrande compute. Racks met liquid cooling capability zelfs voor luchtgekoelde initiële implementaties maken transitie mogelijk naarmate dichtheden toenemen. De incrementele kosten blijken minimaal vergeleken met rackvervanging.
Vloeroppervlakte-efficiëntie cumuleert op schaal. Hogere-dichtheid racks verminderen totaal aantal racks voor equivalente compute-capaciteit. Minder racks betekent minder vloeroppervlak, kortere kabelroutes en potentieel kleinere faciliteiten.
Introl's wereldwijde engineeringteams implementeren high-density rack-infrastructuur voor AI-installaties over 257 locaties, van initiële GPU-server implementaties tot 100.000-accelerator faciliteiten. Rackselectie beïnvloedt direct faciliteitsefficiëntie en capaciteit voor toekomstige GPU-generaties.
De infrastructuurfundering
Racks vertegenwoordigen de fysieke fundering voor AI-infrastructuurinvesteringen. De behuizing die $3,9 miljoen aan GPU-servers en netwerkapparatuur huisvest moet die investering veilig ondersteunen terwijl de stroomlevering en koelingsinfrastructuur mogelijk gemaakt wordt die deze systemen vereisen.
