21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者張梓桐上海報道

“百模大戰(zhàn)”的火熱正在使得當(dāng)前的算力供給面臨著越來越大的能耗挑戰(zhàn)。

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一方面，算力供給帶來巨大的電力消耗。根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)的數(shù)據(jù)顯示 ，2022年全球數(shù)據(jù)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(jù)信通院統(tǒng)計，我國2022年數(shù)據(jù)中心能耗總量1300億千瓦時，同比增長16%，預(yù)計到2030年，能耗總量將達(dá)到約3800億千瓦時。

而另一方面，企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施投入持續(xù)上升，面臨降本增效壓力。

在算力需求井噴以及國家“雙碳”政策規(guī)劃的雙重壓力下，承載著底層基礎(chǔ)設(shè)施功能的數(shù)據(jù)中心將如何進(jìn)一步節(jié)能減排成為市場與行業(yè)關(guān)心的核心議題。

“如今數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳正在面臨著制冷系統(tǒng)能耗較高、IT設(shè)備利用率低、海量的算力需求以及硬件設(shè)備的全生命周期管理四重挑戰(zhàn)。”浪潮信息服務(wù)器產(chǎn)品線總經(jīng)理趙帥在第二屆外灘大會上接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者采訪時表示，面向AIGC產(chǎn)業(yè)熱潮下的新型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求，數(shù)據(jù)中心建設(shè)和部署模式一方面要持續(xù)提高模塊化、集成化程度。另一方面則要進(jìn)一步提升服務(wù)器的計算效率。

而小冰CEO李笛則在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者采訪時指出，當(dāng)前行業(yè)存在著一定的算力焦慮，但算力是否真的短缺還要取決于公司的商業(yè)模式效果，“如果你能夠通過交付生成式AI滿足了需求，成功消耗了算力，那么算力就實現(xiàn)了高附加值。”

算力能耗挑戰(zhàn)

記者在2023年外灘大會現(xiàn)場了解到，2022年全國數(shù)據(jù)中心總耗電量已經(jīng)達(dá)到約2700億千瓦時，占全社會用電量的3.1%，超過2座三峽水電站年發(fā)電量，數(shù)據(jù)中心綠色化轉(zhuǎn)型成為亟待解決的難題。

目前業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，從能耗構(gòu)成看，數(shù)據(jù)中心總能耗包括IT設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)的能耗，其中，制冷系統(tǒng)用電量已與IT設(shè)備相當(dāng)，占總用電量高達(dá)43%。因此，優(yōu)化制冷系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)中心提高能源效率的重要環(huán)節(jié)。

而隨著芯片功耗與服務(wù)器功耗持續(xù)上升，全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功率也快速增長。“我們預(yù)計到2025年平均功率將達(dá)到25kW。高功耗芯片，高密度服務(wù)器及單機(jī)柜密度的演進(jìn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)風(fēng)冷制冷模式在換熱性能及能耗優(yōu)化方面逐步受限。”趙帥在接受記者采訪時說道。

其次，趙帥指出，當(dāng)前算力行業(yè)內(nèi)供給的核心是IT設(shè)備，但就其容量而言，IT設(shè)備的利用率通常十分低。

例如，服務(wù)器的利用率往往只有5%到15%，處理器為10%到20%，存儲設(shè)備為20%到40%，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率為60%到80%。然而，當(dāng)設(shè)備閑置時，其仍會消耗在最大利用率下消耗的大部分功率，一臺標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器即使不工作也要消耗30%到40%的最大功率。

“如何最大程度減少IT設(shè)備空閑，讓閑置的算力跑起來至關(guān)重要。同時，在提供每單位算力的同時減少能源消耗，提升能源轉(zhuǎn)換效率也是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵。”趙帥說道。

此外，步入AIGC時代，算力需求愈發(fā)呈指數(shù)級增長，AIGC的大模型訓(xùn)練、實時交互等均需要海量算力的支撐。趙帥表示，大模型的參數(shù)量超過千億，甚至突破萬億級別，預(yù)計智算中心將迎來更快發(fā)展。而高算力往往也伴隨著高能耗，新型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要面向AI大算力需求，在提供高算力的同時，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)路徑

有業(yè)內(nèi)人士在現(xiàn)場對記者指出，當(dāng)前大模型帶來的算力井噴需求預(yù)計在2025年之前都不會看到衰退。而這背后的核心驅(qū)動因素還是人工智能大模型技術(shù)變革式的發(fā)展。

“我們并不認(rèn)為模型本身是一個應(yīng)用，我們認(rèn)為大模型是一個基礎(chǔ)設(shè)施。所以，我們現(xiàn)階段為了達(dá)到基礎(chǔ)設(shè)施的自主可控，就需要從大模型數(shù)據(jù)的收集、訓(xùn)練、以及最后調(diào)優(yōu)等環(huán)節(jié)上面全面入手來解決問題。”螞蟻集團(tuán)副總裁徐鵬在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者采訪時指出，人類社會短期可能很容易高估一個技術(shù)帶來的變化，但是長期有可能會低估它帶來的變化。因此，就大模型技術(shù)本身來看，行業(yè)仍然需要持續(xù)而堅定的投入。

而在趙帥看來，在算力攻擊勉勵較大挑戰(zhàn)的背景下，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)就需要著眼“規(guī)劃設(shè)計、綠色產(chǎn)品選擇、實施部署、智能運(yùn)維。”四大方面。

在規(guī)劃設(shè)計層面，趙帥表示，首先機(jī)房在選址上應(yīng)該盡可能地選擇在能充分利用風(fēng)、水、空氣等自然冷源，使用太陽能、風(fēng)能等可再生能源并且擁有地理優(yōu)勢的地區(qū)。

在綠色產(chǎn)品選擇和新技術(shù)的采用上，他表示，可以考慮部件級節(jié)能、整機(jī)級節(jié)能再到數(shù)據(jù)中心級節(jié)能產(chǎn)品的引入。“舉個例子來看，不同產(chǎn)品的導(dǎo)入能帶來更大的效益，采用高效的冷卻系統(tǒng)，引入液冷系統(tǒng)增加10%的初始投入，而它帶來的電能節(jié)省使其1.5年即可回收成本。”趙帥說道。

而在面對客戶不同數(shù)據(jù)中心的差異的時候，行業(yè)在選取新建數(shù)據(jù)中心和老舊機(jī)房改造方案時又該怎樣抉擇？

對此，趙帥表示，可以提前進(jìn)行場景規(guī)劃設(shè)計，合理布局，以及盡可能使得資源循環(huán)利用，比如將數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱量搜集用于區(qū)域級供熱等；同時實施部署階段，優(yōu)化設(shè)備配置，根據(jù)客戶業(yè)務(wù)需求采用階段性配置，分期擴(kuò)容，避免過度。

此外，智能化也是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的重要趨勢，通過管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)中心的能耗進(jìn)行智能化的監(jiān)控和管理，優(yōu)化設(shè)備整體性能，將進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心的綠色化水平。

趙帥指出，智能運(yùn)維方面，使用智能監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和能源消耗情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，減少能源浪費(fèi)。使用智能調(diào)度和優(yōu)化策略，如基于需求的電力分配、智能散熱管理等，可以更高效地管理能源，降低能源消耗。建立能源管理平臺，統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)中心的能源利用情況，進(jìn)行集中監(jiān)控、分析和優(yōu)化，提高整體能源利用效率。

（文章來源：21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道）