大模型推高算力能耗，液冷是節(jié)能的好辦法嗎？

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。第一財經(jīng)記者在第二屆外灘大會期間了解到，向AI的新型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對大算力的需求激增，但節(jié)能降耗問題依舊面臨諸多挑戰(zhàn)。

數(shù)據(jù)中心節(jié)能仍面“多重挑戰(zhàn)”

以人工智能為代表的生成式大模型的繁榮將為智算中心的建設(shè)帶來更快發(fā)展。而高算力往往也伴隨著高能耗，據(jù)統(tǒng)計，2022年全國數(shù)據(jù)中心總耗電量約2700億千瓦時，占全社會用電量的3.1%，超過兩座三峽水電站年發(fā)電量。

(資料圖)

浪潮信息服務(wù)器產(chǎn)品線總經(jīng)理趙帥對記者表示，如今數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳面臨“多重挑戰(zhàn)”：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)。

隨著芯片功耗與服務(wù)器功耗持續(xù)上升，全球數(shù)據(jù)中心單機柜功率也快速增長，趙帥預(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)器及單機柜密度的演進，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。

其次，算力供給的核心是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，趙帥強調(diào)，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。

業(yè)界呼吁行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)早日統(tǒng)一

建設(shè)綠色節(jié)能的算力中心，能夠有效推動數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展和節(jié)能減排協(xié)調(diào)統(tǒng)一。而服務(wù)器作為算力中心的三大基礎(chǔ)設(shè)施之一，是構(gòu)建算力中心的核心要素，整體功耗能占到總能耗的40%-50%。因此，服務(wù)器技術(shù)水平將直接影響到算力中心的綠色低碳程度。

不過記者從多位行業(yè)人士處了解到，目前，業(yè)界對于國家及地區(qū)宏觀能效調(diào)控以及規(guī)模化算力中心的能效標(biāo)準(zhǔn)均有定義，但對于整機及部件尤其是使用環(huán)節(jié)的碳排放評測缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，亟需推行綠色算力評測，引導(dǎo)服務(wù)器廠商采用綠色相關(guān)設(shè)計。據(jù)了解，當(dāng)前服務(wù)器液冷行業(yè)盡管技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是各家公司都有不同的解決方案。上游器件從IT設(shè)備開始，到冷卻分配單元（CDU），再到液體冷卻系統(tǒng)，每個環(huán)節(jié)都有各自的標(biāo)準(zhǔn)。

“以冷板為例，現(xiàn)在做冷板沒有一個固定的標(biāo)準(zhǔn)，下游需求方只要求你能給我解決散熱問題就行了，具體什么規(guī)格他們不管。還有快接頭，每一家需求的快接頭都是不一樣的，這導(dǎo)致了一方面企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)無法達(dá)到一個規(guī)模的條件，對于能耗的標(biāo)準(zhǔn)化測定也就難以達(dá)成，另一方面企業(yè)的生產(chǎn)成本自然就沒有辦法下降。”趙帥告訴記者。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，當(dāng)前，按照行業(yè)普遍的實踐來看，使用數(shù)據(jù)中心使用液冷的方案要比使用風(fēng)冷的方案多花費10%-20%的成本，企業(yè)需要花上約一年半到兩年的時間才能收回投資成本。同時，標(biāo)準(zhǔn)的不一致意味著下游廠商在選擇了某一個公司的解決方案后，就會與該公司深度綁定，多個解決方案之間不具備替換的互操作性，這對許多用戶來說也是一個很大的挑戰(zhàn)。

當(dāng)前中國信息通信研究院已經(jīng)開始聯(lián)合行業(yè)頭部企業(yè)，構(gòu)建并發(fā)布“綠色算力評測體系”。“綠色算力評測體系”定義單位碳排放下算力指標(biāo)，系將數(shù)字計算的低碳方案直接定位到服務(wù)器單元，并從數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)單元出發(fā)，關(guān)注產(chǎn)品在使用周期內(nèi)的算力碳排比，旨在達(dá)到服務(wù)器性能要求的前提下，滿足低碳、綠色、PUE等要求，實現(xiàn)最小顆粒度的碳排放量化可視指標(biāo)，將有效推動綠色節(jié)能服務(wù)器設(shè)計發(fā)展。當(dāng)前，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)呼之欲出，不過國家標(biāo)準(zhǔn)尚不知何時出臺。

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