開啟算力新時代：構建綠色資料中心，加速實現“雙碳”目標

　　2021年全國兩會，“碳達峰、碳中和”被首次寫入政府工作報告。“雙碳”目標，作為一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，必將有力地推進經濟社會發展全面向綠色轉型。同時，低碳與可持續發展將成為高價值資料中心的重要參考指標。

　　在實現“雙碳”目標的道路上，如何解決算力與能耗的雙贏？資料中心如何更好的節能減排？伺服器如何在“雙碳”下持續創新發展？

　　針對上述趨勢與挑戰，在本期《開啟算力新時代》欄目中，我們有幸邀請到了戴爾科技大中華區資料中心業務部企業技術戰略架構師張利俊，英特爾SMG全球客戶部資深客戶經理羅藝和百度智慧城市諮詢總監武鑫，三位專家圍繞《構建綠色資料中心，加速實現“雙碳”目標》這一話題展開了深入探討。

　　 “雙碳”目標對資料中心發展提出新的要求

　　隨著氣候變化的加劇，碳中和已成為全球共識，截止目前，已經有130多個國家宣示了碳中和承諾，節能降碳成為社會所有行業的共同使命。

　　為了推動綠色資料中心的建設，2021年7月，工信部印發《新型資料中心發展三年行動計劃（2021-2023年）》就提出，到2023年底，新建大型及以上資料中心PUE降低到1.3以下，嚴寒和寒冷地區力爭降低到1.25以下。

　　在“雙碳”目標的驅動下，資料中心行業將產生深刻變革，資料中心低碳化成為必然趨勢，清潔能源的大規模應用，疊光疊儲、餘熱回收、液冷等節碳技術發展有效幫助資料中心實現可持續發展。

戴爾科技大中華區資料中心業務部企業技術戰略架構師 張利俊

　　戴爾科技大中華區資料中心業務部企業技術戰略架構師張利俊表示，如今，資料中心功耗已佔世界總功耗的3%，不斷增加的環境問題和企業可持續發展目標推動了資料中心向綠色化轉型。

　　戴爾科技從全域性認為，綠色或將發展成一個“正規化”，一個共同體成員所共享的信仰、價值、技術的集合，用科學運用理論基礎和實踐規範，最終形成一個大家共同遵守的世界觀和行為方式。

　　戴爾在綠色可持續發展過程中，從設計、構建、運輸、使用、回收等多方面實現了產品全生命週期的管理，並在綠色設施運營體系建設和供應鏈等諸多領域堅持可持續發展的實踐。

　　應對氣候變化這樣迫在眉睫的全球威脅，需要的是立即行動。兩年前，英特爾就提出2030年目標，其中之一就是要將溫室氣體排放量降低10%。

英特爾SMG全球客戶部資深客戶經理 羅藝

　　英特爾SMG全球客戶部資深客戶經理羅藝表示，英特爾承諾到2040年實現全球業務的溫室氣體淨零排放，提升英特爾產品和平臺的能源效率並降低碳足跡，同時與客戶和行業夥伴合作，制訂各項解決方案，以降低整個技術生態系統的溫室氣體足跡。

　　英特爾這一新的承諾體現了在可持續發展方面的堅持和信心，繼續以切實的目標和慎重的態度推進可持續發展，對環境保護產生積極的深遠影響。

　　筆者看來，資料中心的節能減排是一項系統性工程，在“雙碳”目標下，資料中心技術架構也將變得更加創新與多樣，企業需要從每一個細節全維度考慮綠色資料中心解決方案，從而選擇最適合自身業務的綠色低碳智慧化系統。

　　 前沿的數字化技術開啟綠色資料中心之門

　　在資料中心能耗標準中，PUE是關鍵能效考核指標之一。作為資料中心總裝置能耗和IT裝置能耗之間的比率，PUE越接近1，表明資料中心的電越多地用於資料中心的計算力中。對於資料中心來說，如何才能有效降低資料中心的PUE值呢？

　　為了落地實現綠色資料中心，戴爾科技提供了兩大主要方法，即，替換升級淘汰高耗能元件和實踐創新解決方案。張利俊表示，自2013年以來，戴爾PowerEdge伺服器的能源強度Energy Intensity（EI）降低了83%，這要歸功於PowerEdge伺服器採用了高達35%的再生塑料，並運用了數字化與智慧化的能源管理，讓戴爾產品的綠色優化持續不斷。

　　在替換升級淘汰高耗能元件方面，據張利俊介紹，一般客戶使用硬體會超過五年，但要是把節能減排算進去，替換或停用那些耗電量最大、效能最差的產品能減少更多碳排放，通過總體成本的計算和儘量發揮戴爾各類資料中心產品的特徵優勢，客戶能在降低碳排放的同時，立即在成本賬單上看到回報。

　　在實踐創新解決方案方面，戴爾科技提供了冷板式液冷解決方案。冷板式液冷系統主要是由冷板、液體分配管路、熱交換器、冷源等部件構成。冷板式液冷將熱量傳遞給迴圈管道中的冷卻液體，通過液體本身的製冷特性將伺服器產生的熱量帶走，提高冷板的冷卻效率，大幅度降低能耗。

　　不僅如此，戴爾科技還提供了沉浸式液冷解決方案，將發熱的電子元件浸沒在冷卻液中，依靠液體流動迴圈帶走熱量。值得一提的是，戴爾新一代PowerEdge伺服器在設計之初就採用了Smart Cooling智慧冷卻技術，那麼，什麼是Smart Cooling智慧冷卻技術呢？

　　張利俊進一步解釋道，這裡的智慧冷卻就是將硬體和軟體整合在一起，來解決散熱難題。具體來說，戴爾智慧冷卻解決方案主要包含風冷，冷板式液冷及浸沒式液冷，可以為客戶的資料中心環境提供適合自己的高效冷卻選項。

　　資料中心是最好的綠色實踐載體，我們可以通過全方位並且務實的可持續發展理念，為客戶打造更加綠色更加節能的資料中心。在“雙碳”時代背景下，英特爾在綠色資料中心技術、生態等方面有豐富的沉澱和積累。

　　羅藝表示，英特爾從電源效率與密度、先進製冷技術和智慧基礎設施，這三大技術方向著手，實現綠色資料中心建設。

　　在電源效率與密度方面，英特爾在晶片層、主機層、機櫃層、資料中心層都有豐富的創新技術。

　　在晶片層，英特爾採用了FIVR（全整合電壓調節）技術，英特爾將原有在主機板上VR調節器件，把他們整合到晶片內部，這樣做可以簡化主機板設計，實現靈活且經濟高效。在主機層，英特爾採用了48V供電設計，這樣的好處在於密度變大，成本降低，損耗減少，綜合的降碳效果是非常好的。在機櫃層，英特爾通過提高機櫃用電密度來降低資料中心機櫃數量，並設計整機櫃集中式電源模組，從而降低能耗。在資料中心層，英特爾採用高壓直流和分散式電池方式實現節能。

　　隨著CPU效能及核心數越來越強大，如何散熱也是個重要問題，特別是對資料中心處理器來說，50+核心的至強功耗都上400W了，傳統的風冷手段顯然已經不夠用，為此英特爾正在研發全新的液冷散熱技術。

　　羅藝舉例表示，在Phoenix超級計算機落地中國科學院大學的專案中，Phoenix採用了雙路英特爾至強鉑金級處理器的HPC優化液冷伺服器。計算節點採用冷板式與風冷雙散熱系統設計，散熱系統分為三部分，即，一次側乾冷式冷塔，二次側液冷控制單元和環境精密空調。

　　一直以來，英特爾始終秉承攜手客戶與行業合作伙伴共同開發可持續的技術解決方案的承諾，並在合作過程中取得良好進展。

　　當前，AI、5G、大資料等技術正在與各行業深度融合，算力、演算法已經成為數字經濟時代的重要生產力。在“雙碳”目標引領下，我們需要發展對環境更友好的“綠色AI”，百度正在利用人工智慧技術助力雙碳創新發展。

百度智慧城市諮詢總監 武鑫

　　百度智慧城市諮詢總監武鑫表示，百度承諾在2030年達到碳中和，並在資料中心、辦公樓宇、碳抵消、智慧交通、智慧雲、供應鏈六個方面，全面構建2030年碳中和目標的科學實現路徑。

　　百度認為，實現“2060碳中和”目標，總體而言可以通過四大路徑：能源的生產和利用、創新技術和創新機制、產業升級和優化以及綠色生態碳匯。每條路徑之中，都包含著以數字化為基礎到以智慧化為手段的升級。

　　在構建綠色資料中心方面，武鑫以百度陽泉資料中心舉例，據武鑫介紹，2021年5月，百度通過全球首例直流供電＋高壓直流供電＋分散式鋰電池技術，零功耗暖通OCU技術Al智慧散熱技術，以及大比例引入光伏清潔能源等手段，百度陽泉資料中心成為國內首個最高等級的低碳資料中心。

　　未來，隨著國家對“雙碳”目標的進一步推進，百度還將不斷創新推動資料中心產業向綠色、安全、可持續方向發展。

　　 寫在最後

　　資料中心發展到今天，對於算力、智慧化的需求也讓它的散熱方式從風冷進化到了液冷。而資料中心改變的不僅是節能減排方式，更是整個資料中心技術產品形態、商業模式乃至生態的重塑。

　　戴爾科技在伺服器市場始終佔有一席之地，不斷傾聽客戶訴求，推出了多樣性的綠色節能伺服器產品：

　　如新一代戴爾PowerEdge系列產品R750，通過合理的散熱佈局減少過多氣流，讓伺服器的散熱能效比上一代產品提高了60%。採用了戴爾的Fresh Air硬體冷卻解決方案，大大降低了工作流程中的能源消耗，同時避免了因過熱導致的伺服器當機事故，進一步降低了伺服器的運營管理成本，PUE值有機會降低到1.05的水平。

　　對於CPU功率超過150w的需求，戴爾科技針對不同場景提供了冷板式和浸沒式兩種液冷產品和解決方案：

　　在冷板式方面，戴爾擁有Triton液體冷卻系統，將冷卻液直接放入伺服器sled冷卻CPU，不僅帶來了更高的冷卻效率，還降低了冷卻液的使用量。

　　在浸沒式方面，戴爾PowerEdge C6520則是浸沒式伺服器的代表，以閉環水流取代金屬散熱器，使伺服器能夠同時支援高功率處理器和更高的機架密度。

　　未來，我相信，隨著“雙碳”戰略的深入和“東數西算”工程的實施，液冷技術的大面積應用普及，未來的資料中心必將實現低碳、綠色，秉承可持續發展的原則，讓算力、資料和能源之間達到新的協同與平衡，也幫助我們更好的擁抱數字化時代。

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