當(dāng)前，隨著算力和IT功率密度的增長，數(shù)據(jù)中心面臨前所未有的能耗和散熱挑戰(zhàn)。如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的綠色發(fā)展、低碳排放，已成為當(dāng)下數(shù)據(jù)中心建設(shè)重要的發(fā)展方向。數(shù)據(jù)中心看似是一個很小的行業(yè)，但其對于電量的消耗卻非常驚人。以我國某公司在天津建設(shè)的數(shù)據(jù)中心為例，該數(shù)據(jù)中心共4棟樓，其中，3號樓共有10萬臺服務(wù)器，這10萬臺服務(wù)器的用電負(fù)荷約等于8萬個城市家庭的總用電量。數(shù)據(jù)中心耗電量之高由此可見一斑。
　　
　　近些年，我國不斷出臺政策，降低數(shù)據(jù)中心的PUE（數(shù)據(jù)中心總能耗/信息設(shè)備能耗）。《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃（2021—2023年）》，明確提出，到2023年，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下。從2020年開始工信部就把數(shù)據(jù)中心作為第九大高能耗行業(yè)，和液晶、電解鋁、煤炭劃到一起作為高能耗的行業(yè)。大模型時代，這一問題則更加突出。據(jù)悉，電力支出占大模型訓(xùn)練成本的60%，即大模型訓(xùn)練一次電費(fèi)高達(dá)720萬美元。
　　
　　中國移動通信研究院研究員李佳璐在接受中國經(jīng)濟(jì)時報記者采訪時表示，目前，數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳面臨以下三方面挑戰(zhàn)。
　　
　　一是數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備能耗水平過高。當(dāng)前，IT設(shè)備占數(shù)據(jù)中心能耗約為一半，其中服務(wù)器能耗最高。由于數(shù)據(jù)中心需要保持IT設(shè)備24小時不間斷運(yùn)行，為了維持設(shè)備穩(wěn)定和散熱，用電和制冷方面消耗巨大。隨著數(shù)據(jù)中心擴(kuò)容和芯片等設(shè)備的不斷優(yōu)化，如何減少單位算力的能源消耗，提升能源轉(zhuǎn)換效率是實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵。
　　
　　二是數(shù)據(jù)中心布局天然錯配，導(dǎo)致能源利用率不高。我國東部地區(qū)數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求旺盛，但資源瓶頸明顯、供給受限；西部地區(qū)資源稟賦優(yōu)渥，氣候環(huán)境適宜，但數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低、屬地需求弱。隨著國家“東數(shù)西算”戰(zhàn)略不斷深入推進(jìn)，未來能源利用率將更趨于合理。
　　
　　三是數(shù)據(jù)中心能源結(jié)構(gòu)相對單一。整體用能以火電為主，綠電和其它能源的供應(yīng)占比較低。火電能源消耗不能充分轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)中心運(yùn)行能量，供能側(cè)與用能側(cè)能級的不匹配，導(dǎo)致系統(tǒng)能量損失大、能耗高。
　　
　　隨著AI大模型的火熱引爆了各行業(yè)對算力基礎(chǔ)設(shè)施的需求，液冷散熱的滲透速度也在加快。據(jù)賽迪顧問測算，去年全年國內(nèi)液冷數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模為68.4億元，但僅今年上半年，國內(nèi)液冷數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模就高達(dá)50.2億元。數(shù)據(jù)中心整體的碳排放量較大，對于數(shù)據(jù)中心服務(wù)商，高能耗也意味著更多經(jīng)營成本。未來數(shù)據(jù)中心如何節(jié)能降耗？
　　
　　中央財經(jīng)大學(xué)數(shù)字經(jīng)濟(jì)融合創(chuàng)新發(fā)展中心主任陳端在接受中國經(jīng)濟(jì)時報記者采訪時表示，數(shù)字經(jīng)濟(jì)同時具備兩面性特征，一方面以數(shù)字技術(shù)為支撐，用線上化操作取代許多線下高能耗場景，擁有綠色發(fā)展的內(nèi)核基因；另一方面數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展底座本身就是一個高能耗場景，綜合運(yùn)用多種手段帶動數(shù)據(jù)中心向綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展是數(shù)字新動能壯大的基本前提。數(shù)據(jù)中心作為將“瓦特”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;比特”的重要基礎(chǔ)設(shè)施，從規(guī)劃設(shè)計到持續(xù)運(yùn)營的很多環(huán)節(jié)都存在持續(xù)改良優(yōu)化的空間。
　　
　　“例如，通過AI預(yù)測性維護(hù)實現(xiàn)主動安全‘治未病’，通過系統(tǒng)自動化故障響應(yīng)實現(xiàn)降本增效，通過應(yīng)用高密度集成等高效IT設(shè)備、液冷等高效制冷系統(tǒng)節(jié)能減排等，圍繞數(shù)據(jù)中心優(yōu)化運(yùn)營可以形成創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。”陳端說。