21世紀經濟報道記者 繳翼飛 北京報道

作為一種新型生產力，算力算力已成為推動數字經濟發展的需求核心力量，正強有力地支撐數字中國建設。大爆在碳達峰碳中和目標引領下，发高如何進一步推動算力綠色化發展，耗难题實現綠色算力升級，何解是算力實現經濟社會高質量發展的必然選擇與關鍵環節。

9月12日-14日，需求由工業和信息化部新聞宣傳中心（人民郵電報社）、大爆中國郵電新聞工作者協會等單位聯合組織的发高“算力中國行”大型調研采訪活動走進上海。

21世紀經濟報道在與當地運營商、耗难题企業、何解有關專家探討中發現，算力伴隨算力規模爆炸式增長，需求如何處理數據中心“快發展”和“高耗能”之間的大爆矛盾變得越發急迫。目前從地方到企業也在嚐試優化製冷係統、加強應用環節效率、完善能效評估體係等多種舉措，積極綠色算力發展提供了更多的行業參考。

降能耗不能忽視製冷係統

國際能源機構(IEA)的數據顯示，2022 年全球數據中心用電量為2400~3400 億千瓦時，約占全球最終電力需求的1%~1.3%。根據中國信通院統計，我國2022 年數據中心能耗總量1300 億千瓦時，同比增長16%，預計到2030 年，能耗總量將達到約3800 億千瓦時。

目前業內普遍認為，從能耗構成看，數據中心總能耗包括IT設備、製冷係統、供配電係統、照明和其它。製冷是IT設備之外的最大耗能源。因此，優化製冷係統成為數據中心提高能源效率的重要環節。

在上海移動臨港IDC數據中心裏，“全副武裝”的新型微模塊機房成為一個個節能環保的“綠色單元”，記者走在通道中也感受到了明顯的低溫涼爽。據工作人員介紹，在上海移動臨港數據中心，臨港數據中心的末端機房采用微模塊R18標準建設，符合數據中心未來發展要求的模塊化、標準化、低碳化的智能管理要求，可實現節能減排、化整為零、方便運維的管理效果。

“相較於傳統機房，微模塊通過最新的冷通道封裝技術，加強了供冷效率和換熱效率，再加上水冷空調的應用以及智能化空調群控係統的采用，大大提高了微模塊供冷的能效比。”該工作人員說。

除此以外，上海移動還采用機房製冷精細化管理模式，在秋冬季節利用大氣自然冷源代替冷機機械製冷，在夏季供冷高峰時期通過智能監測室外環境溫度和末端供冷需求量，通過冷機，水泵，冷卻塔風機動態變頻調節模式運行，全年可節電超過200萬度。

值得注意的是，液冷、間接蒸發冷、全變頻氟泵等先進技術正逐步應用於數據中心，均可有效減少數據中心製冷方麵的用電，提升製冷效率，助力PUE值持續降低。

國內三大運營商中國移動、中國電信和中國聯通今年6月發布的《電信運營商液冷技術白皮書》中也指出，目標2025年50%以上數據中心項目應用液冷技術，電信行業力爭成為液冷技術的引領者、產業鏈的領航者、推廣應用的領先者。

記者在燧原科技還看到了采用冷板式液冷方案的雲燧智算機，可組建麵向超大模型的算力集群，剛剛在2023年中國算力大會上被評為“算力中國·年度突破成果”。目前，燧原科技已在之江實驗室建成了千卡液冷訓練集群，在提供超過100P國產AI算力的同時，還將PUE可降至1.1以下，實現了高算力和綠色化的結合。

《2023中國綠色算力發展研究報告》預計，到2030年，液冷技術規模落地後PUE接近1，單位能耗碳排放隨著綠電在電網中占比不斷提高將有所下降。

上海市通信管理局信息通信發展處副處長魏征告訴記者，目前上海正在推動液冷、間接蒸發自然冷卻等節能技術的應用，並在嘉定、青浦等地區的算力中心開展試點。同時，還在推動數據中心企業啟動氫燃料電池等綠電在數據中心的試點，梳理了上海10個“小散老舊”數據中心（約4000個標準機架），預計將於年底前全部完成數據中心改造任務。

值得注意的是，不少企業正在嚐試運用利用AI來實現架構和算法上的優化，以最大限度地利用活動設備，並將不需要的設備置於深度空閑/低功耗狀態，以提升使用效率，降低電量的需求。

螞蟻集團首席技術官、平台技術事業群總裁何征宇告訴記者，算力是由數據中心的服務器提供，但實際上大量的電能隻是用於維持服務器在正常運轉，並沒有提供直接的計算服務。根據統計數據，在目前的數據中心裏，可能隻有6%-12%的電能是真正用於計算本身。

他進一步指出，不同類型業務在不同時段存在業務量潮汐波動屬性。例如，在線服務類業務具有高敏感和低時延的屬性要求，離線計算（如AI 模型訓練、數據挖掘等）對時延和敏感性要求低，但對計算能力和存儲空間要求較高等。由此，不同工作負載類型對硬件算力需求不一，如在線業務CPU 利用率不高、離線計算CPU利用率高、智能計算業務對於CPU 要求不高但對於GPU 要求高等，都給異構硬件算力資源的采購、調配和複用等帶來一定挑戰。

據了解，螞蟻集團2022年的服務器CPU效率已經從2017年的不足10%，提升到了33%。未來隨著智算需求的提升也會在GPU方麵作進一步的嚐試。

能效評估體係仍有完善空間

作為衡量數據中心能效水平的重要指標，PUE成為近年來行業中最為人耳熟能詳的熱詞。

近年來，國家和地方發布多項政策不斷推動PUE值的降低，2021年11月，國家發改委聯合網信辦、工信部、能源局共同發布《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》中提到，全國新建大型、超大型數據中心平均電能利用效率降到1.3以下，國家樞紐節點進一步降到1.25以下；工信部印發《新型數據中心發展三年行動計劃(2021—2023年)》提出，到2023年底，新建大型及以上數據中心PUE降到1.3以下。

在調研走訪過程中，很多企業均表示，不同於自然冷源對西部PUE降低給予的極大助力，上海地區的機房能夠滿足PUE達到1.3以下的條件，但也麵臨著不小的成本壓力。

“目前智算中心建立落地以後，前期的服務器的功耗由原來的將近不到1千瓦，現在大概在11千瓦的水平。在這種情況下，實際上對能耗的指標的需求也會越來越大，希望能在能耗指標等政策上給予統籌支持。”一位運營商如此說道。

事實上，數據中心服務器運行的過程中會產生大量熱能，水冷目前成為東部服務器比較普遍的方法，這也會造成較大的水力消耗。

目前，綠色計算相關行業組織及相關標準主要的關注點都在於數據中心及其相關設施能效，提出包括電能利用效率PUE、水資源利用效率WUE、碳利用效率CUE 等被行業普遍采用的指標。但對於算力應用環節的效率評估，行業尚缺乏通用指標。

何征宇認為，當前行業比較關注數據中心的綠色度指標，並且已經製定了一係列比較成熟的評價指標及相應的評估體係，如電能利用效率PUE、水資源利用效率WUE、碳利用效率CUE 等，都在推動數據中心綠色化過程中發揮了巨大作用。同樣，麵向應用環節的計算綠色化，也需要製定出相應的評價指標和評估體係，才能有效幫助算力應用企業一方麵更好評估自身當前算力效用水平，另一方麵也可以更好的評估出在該領域的投入產出效果。

也有部分企業建議，未來的產業政策中可以在能耗指標上向智算中心有所傾斜，同時優化綠色能源的能耗管理方式，對於在數據中心所用的綠色能源，不再納入能耗總量和強度控製，用能管理逐漸從能耗“雙控”向碳排放“雙控”轉變。