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Eaton HDXL 机架式 PDU 评测:适用于 AI 机架的单个零 U PDU 可提供 81kW 功率

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伊顿即将推出一款五年前还不需要的PDU(电源分配单元)。HDXL机架式PDU G4将于2026年第四季度上市,这款零U机架式PDU可提供56-81kW的功率,配备24个电源插座、21个分支断路器,以及100A有线或140A接线端子输入。今年下半年将推出四款标准型号。伊顿寄给我们两台样机,虽然我们的实验室没有这款PDU所适用的480V高压三相电源,但我们现在讨论的重点是:为什么这类PDU突然变得如此重要?它与我们2023年评测的G3平台相比有哪些变化?

高密度人工智能机架造成的电力问题

81kW PDU 的电力计算依据是单 GPU 服务器。戴尔 PowerEdge XE7745 是一款 4U 风冷 GPU 服务器,我们在与俄勒冈州立大学的合作中对其进行了深入报道。该服务器搭载双路第五代 AMD EPYC 处理器,并可安装多达八张双宽 600W PCIe 加速卡,例如NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition、NVIDIA H200 NVL 或 AMD Instinct MI350P。戴尔为每个机箱配备了多达八个 3200W 电源,分为两个供电区域:两个用于服务器托架,六个用于 GPU。根据其配置矩阵,一旦涉及八张 600W 的显卡,较小的 2400W 电源就无法满足需求。这相当于高达 25.6kW 的供电容量,每台 4U 服务器配备八根电源线,并提供 277VAC 和 HVDC 两种供电方式,以满足 HDXL 所分配的高压电源的特定需求。基于 Xeon 6 处理器的XE7740也采用了相同的八电源、双区设计。在 A/B 供电线路上实现 N+N 冗余,每台服务器每侧配备四根电源线;其中六根电源线将占用每对 HDXL 上的全部 24 个电源插座。

StorageReview 实验室中的 Dell PowerEdge XE7745 正面图,显示了 4U 风扇墙和 NVMe 硬盘位。

将这些设备堆叠在机架中,功耗和分配问题会迅速变得非常显著。六台 XE7745 级系统占用 24U 的空间,满负荷运行时需要 48 根电源线:每路 24 根,这正好是 HDXL 每侧的插座数量。仅这六台系统的加速器负载就需要 28.8kW 的功率,这还不包括 CPU、风扇、内存和存储设备。六台系统已经达到了插座的上限:每路 24 根电源线,而 HDXL 机架只有 24 个 C39 插座位。六台系统所需的电源容量为 76.8kW,刚好接近 81kW 型号的额定功率,因此在 HDXL 机架顶部,电力限制和插座限制在同一机架上重合。56kW 型号的电源也能满足这六台系统的实际功耗需求,但单路故障切换时的余量更小。无论哪种情况,这都符合“假设机架供电充足”的假设:建筑物的供电量(而非分配)成为了瓶颈,而这在 2026 年将是一个常见问题。

另一种方案是目前高密度部署中常用的做法:每个机架并联多个中等容量的PDU。我们评测的伊顿G3通用PDU,其最大输入功率为23kVA,更适合交换机、存储硬件和不带高密度GPU的通用服务器。如果使用G3级配线架为六台满载的XE7745服务器供电,则每个供电线路需要三到四个PDU,每个PDU都有自己的输入电源线、网络接口和管理功能。HDXL的优势在于每个供电线路只需一个PDU,一个100A或140A的输入接口,以及一个管理平面。

Eaton HDXL 机架式 PDU 垂直安装在机架中,带有 C39 字母插座,用于为服务器电源线供电。

HDXL内部

所有型号均为三相Y型设计,伊顿称之为近乎1:1的插座-断路器配置:21个分支断路器保护24个插座。1号至12号插座各有一个专用断路器(字母A至M,跳过I和O)。其余12个插座中,三个断路器分别覆盖相邻的两个插座:N断路器覆盖13号和14号插座,R断路器覆盖17号和18号插座,U断路器覆盖21号和22号插座,其余六个插座各自独立供电。因此,24个插座中有18个由一个断路器供电,其余6个插座两两共用一个断路器,这意味着跳闸只会影响一个或最多两个设备,而不是六个插座同时断电。提供两种输入方式:一种是带电源线的型号,末端为100A IEC 5100P6W连接器(手册中的EVMAXL100);另一种是用于永久连接140A电源的接线端子型号(EVMAXL140)。伊顿公司规定上游分支电路保护电流为 100A 或 140A。打开外壳后,该系列产品的设计电流承载能力显而易见:粗规格导线和母线为每个分支断路器供电,其额定电流为 100A 或 140A 三相输入,而非大多数机架式 PDU 仍然使用的 30A 级内部结构。

在伊顿HDXL机架式PDU内部,粗规格的红色和黑色导线以及母线为分支断路器供电。

每个插座均为伊顿C39型组合插座,这是该公司在G3通用PDU上首次推出的,它将C13和C19型插座合并为一个高保持力开口,可同时兼容C14和C20插头。在G3上,伊顿将插座分为21个C14型和21个C39型;而在这里,所有24个位置均可使用两种插头,这对于机架中同时安装3200W服务器电源和交换机等小型设备至关重要。分支断路器的额定电流为20A(美规,欧规为16A),远高于3200W钛金电源在230V电压下约14A的电流。每个插座位置都位于分支断路器之后,并且由于我们评测的是管理型版本,每个插座还配备了用于远程切换的独立继电器,因此即使是三对共用断路器,切换操作也始终保持在每个插座上。

伊顿HDXL机架式PDU C39插座特写,带有字母标签的断路器和千兆网络模块

两种管理拓扑结构涵盖了四款上市型号。计量插座 (MO) 单元可监控输入、分支和单个插座的电平;管理型 (MA) 单元则在相同的监控堆栈之上增加了每个插座的开关功能。两者均配备伊顿千兆网络模块,该模块带有液晶显示屏、每个插座的状态指示灯,并支持可选的环境监测探头。该探头可读取 0°C 至 70°C 的温度(精度为 ±2°C),跟踪湿度,监控两个干接点设备,并可通过 Cat5 线缆安装在最远 50 米处。这些设备的防护等级为 IP20,在海拔 1,000 米以下的环境温度下可正常工作,最高工作温度为 60°C;在海拔 3,000 米时,工作温度将降至 50°C。

工作台上摆放着两台伊顿HDXL机架式PDU,图中显示了千兆网络模块液晶显示屏、以太网端口和C39插座。

HDXL 与 G3 通用 PDU 的比较

规格 伊顿 HDXL 机架式 PDU G4 伊顿 G3 通用 PDU
电力
每个PDU的容量 56kW至81kW 5kVA至23kVA
输入 100A 有线 (5100P6W) 或 140A 接线端子 通用输入,12 种电源线可选,最大功率 60A
相位配置 三相星形接法,415/240V 级 单相或三相电源线
插座和保护
奥特莱斯 24x C39(可接受 C14 和 C20) 共42个:21个C14,21个C39
分支保护 21个断路器,每个插座的断路器数量接近1:1。 6 个带断路器的颜色编码插座组
管理学
拓扑结构 计量插座 (MO)、管理型插座 (MA),每个插座均可单独切换 单一通用SKU;通过EMP Gen2进行监控
网络和传感器 千兆网络模块、液晶显示屏、可选EMP 菊花链式连接,EMP Gen2
可用性
正式上线 4 款车型,2026 年下半年上市,标准现货供应 运输(2023年10月审核)

 

上述规格表清楚地表明,G3 通用型电源分配单元 (PDU) 面向混合机架环境,可容纳各种服务器、存储设备和交换机。而 HDXL 则是一​​款高度专注的 PDU,专门满足 GPU 服务器所需的高功率需求。

我们目前能说和不能说的话

需要说明的是,正如我们一开始提到的,我们的实验室没有这些设备所需的高压三相电源,因此这并非我们典型的实验室测试。伊顿寄来的HDXL设备已经过装架、拍照和检查,但在实际负载测试之前,我们无法评价其计量精度、断路器性能、持续负载下的散热性能以及生产环境下的管理体验。不过,我们已对伊顿的其他PDU进行了相关测试,预计其性能与宣传相符。

Eaton HDXL 机架式 PDU 安装在戴尔 PowerEdge 服务器机架的后部,电源线已连接。

除了设计和制造质量之外,我们还可以评价其适配性;这些产品可以完美地安装在我们较旧的 42U Eaton 机架中,完全不会碍事。

总结

HDXL系列电源基础设施旨在满足日益增长的计算能耗需求。如今,企业级AI系统通常以4GPU或8GPU服务器的形式出货,其功耗以千瓦(kW)而非瓦(W)为单位。当一台4U服务器的供电容量超过25kW,并配备八根电源线时,23kVA的PDU(电源分配单元)便成为瓶颈。HDXL系列正是为此而设计和制造的。伊顿HDXL系列电源密度高,每个插座(大部分情况下)都配备一个断路器,并采用可兼容现代机架常用两种插头类型的标准插座。如果您正在为高密度企业级AI系统(每台服务器配备四到八个GPU)配置机架,那么HDXL系列绝对值得您考虑,前提是您的机房能够提供其设计所需的100A以上的电流。

Eaton HDXL 机架式 PDU 斜放在 StorageReview 服务器机架前的实验台上

伊顿机架式PDU G4产品页面

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布赖恩·比勒

Brian 位于俄亥俄州辛辛那提市,是 StorageReview.com 的首席分析师兼总裁。