数字经济蓬勃发展背后，谁来解决能耗“焦虑”？

数字世界加速袭来，世界的变化日新月异。

如果在二十年甚至是十年前，恐怕没人会想到，数字经济产业的发展能够如此迅速。数据显示，2021年，中国数字经济占GDP的总额达到39.8%。不止如此，由数字经济延伸出来的一系列新兴科技产物，也以肉眼可见的速度重新塑造着我们的生活方式。

当然，这一切改变的形成，或者说是新兴产业的诞生离不开一个最基础的元素——算力，而伴随着产业不断发展、自然而然也提升了对算力的需求。为了满足这一需求，“东数西算”等一系列支持算力发展的政策发布，一座座庞大的数据中心也逐渐我国西部地区拔地而起。

如今，数据中心对于我国的战略意义已经越来越不可忽视。可数据中心也带来了能耗问题，毕竟要支持数量庞大的数据中心运行，其所消耗的电量自然是无法预估，而在这个能源愈发匮乏的大环境下，解决数据中心的耗电问题自然就成为了各行努力的方向。

作为数字底座搭建领头者，中兴通讯和英特尔联手给出了自己的解决方案，或许在这一场圆桌对谈中，我们便能够窥见两大巨头合作的初心，以及未来的目标。

中兴通讯服务器产品总工周赞鑫在圆桌中表示，“按照国家目前的双碳政策，要求经济是需要更加绿色的，数据中心现在占比这么大，该如何把这个绿色的理念贯彻下去，这也是未来我们产品发展设计非常关注的一点。”

英特尔中国区数据中心和人工智能产品方案架构师团队总监高丰也表示，“更高的算力增长，离不开计算、存储、网络等设备的支撑，这些数字经济的底座也需要数据中心，如今我们的数据中心规模很大，但区域布局和准入门槛还需要进一步优化，才能让数据中心更加绿色节能，数字经济更好发展。”

01 数据中心“火热”，但能耗隐患不容忽视

谈到算力的增长，有一个非常直观的数据可以形容。

1992年，全球每天产生的数据只有100GB，而现在，这个数字达到了当时的105亿倍。以我国为例，在过去的6年间，我国数据量每年以超过30%的增速上涨。即便现在每天产生的数据量已经足够庞大，但数字经济仍会不断飞速发展是一个确定的趋势，这也意味着，数据量的增速依旧不会停止。

当下，“东数西算”已经成为与西气东输、西电东送、南水北调等并列的又一超级工程，并且在数字经济不断发展，算力消耗速度不断提升的前提下，数据中心的产业规模仍会不断提升。

“从全球的数据中心来看，服务器数量在2020年的增长率大约为6%，2021年4%左右，但在中国，这个增长率达到了11%。”周赞鑫表示，“即便2021年只有8%，还是达到了全球水平的双倍，从我们中兴通讯自身来看，2021年我们服务器的发货量达到了16万台，从2018年至2021年整个服务器的发货规模增长了6倍以上，2021年比上一年增长率更是达到了88%，这样的发展势头是非常凶猛的。”

好的一面是，未来我们对于算力的需求会越来越容易满足，并且能够创造出更多现在无法想象的黑科技，甚至是一个完全类比真实世界的“元宇宙”世界，但我们需要焦虑的一面是，按照如此势头发展下去，未来数据中心产业对于数据的消耗可能会脱离我们所有人的控制。

根据公开数据显示，中国数据中心2022年总能耗将突破2000亿千瓦时，而据国网能源研究院则预测，到2030年，我国数据中心用电量将突破4000亿千瓦时，占全社会用电量的比重达3.7%。

这可能是许多人都无法想象的数字，以2020年三峡全年总发电量1118亿千瓦时来计算，需要两个三峡发电站才能满足数据中心整年的消耗。

这也为“持续发展目标”以及“碳中和远景目标”的实现带来了不小的阻力，而想要打破这种阻力，与其相关的巨头企业自然也需要冲到第一线，中兴通讯和英特尔便担起了这样的责任。

02 降低能耗，为数据中心“降温”

而他们最为实用的方法，就是给数据中心“降温”。

我们知道评价一个数据中心能源效率的指标是PUE，而整个数据中心服务器的耗电量与辅助设备的耗电量的总和和服务器耗电量的比值便是PUE值（电源利用占比），简而言之，如果服务器消耗了1度电，与此同时辅助设备消耗的电量是0.5，那么PUE值便是1.5。

PUE值由两个数据组成，那么想要降低整体的数值，就必须从这两个数据下手，这也是业内的共识。而中兴通讯与英特尔所采用的最为直接的方法，便是降低服务器产生的热量，从而减少一系列辅助设备的工作强度。

传统的服务器降温方式是风冷。“在风冷的方案中，通常是用风扇对服务器内部的发热器件进行降温，但风扇所产生的消耗对于服务器来说是额外的消耗，因此我们的目的就是要降低风扇运转的消耗，”周赞鑫表示。

因此，中兴通讯服务器在设计的过程中，便在散热风道、机箱&硬盘盒开孔的设计上做了大量仿真优化，在R5300 G4X的产品中，中兴通讯采取了对称布局的方案，保证内部风道的顺畅，而且左右电源模块的散热条件效果也更加优秀。此外，在CPU的主要散热部件上，中兴通讯也采用了一体式导风罩、高导热界面材料和更先进高效的散热器，如全铜的热管散热器、EV6散热器，以及与英特尔合作的3DVC散热器等优化举措，可改善CPU温度达10度以上。

“目前，大型数据中心的PUE值普遍在1.5左右，中小型数据中心在2左右，传统风冷的方式能够达到的最极限的值可能在1.3左右，如果想要进一步降低，降低到1.2甚至更低，就必须采用一些新的技术和方案，比如液冷。“周赞鑫说到。

与传统空气冷却相比，液冷有更高的冷却效率与能源效率，不仅能够有效降低关键组件的运行温度，提升性能表现，还能够节约电能的损耗及碳排放量。

为何液冷解决方案能达到如此效果？首先，液冷能够让热量在更靠近来源的地方与液冷介质进行交换，避免了其与空气混合带来的能耗浪费；其次，液冷方案中冷却液的导热系数是空气的6倍，单位提及的热容能够达到空气的1000倍，不仅传递热能的速度更快，而且储蓄热量也能够更多；最后，冷却液的传热次数更少，容量衰减更小，冷却效率也就更高，这也进一步节省了能源的消耗。

“中兴通讯一直致力于从多个维度提升风冷服务器的能效，同时早在2016年，就开始了液冷服务器的规划和研发”周赞鑫表示，“相较于还在发展中的浸没式液冷，目前中兴通讯更为推荐的是冷板式液冷的解决方案，其在兼容性、可维护性等方面表现更佳。“

但我们必须意识到的是，如果想彻底降低PUE的数值，单靠降低辅助设备的消耗值是有极限的，“IT设备耗能的本质，关键在于CPU、GPU，当它们的密度越来越大时，我们要降低功耗就必须追求更高级的制程工艺，随后功耗才能变得可控，这才是底层而核心的问题。”高丰表示，“如果能够把能耗源头的效力提高，对整个数据中心才能达到倍增的效果。”

针对降低数据中心PUE值的问题，英特尔通过对自身产品进行不断迭代，英特尔®至强®可扩展处理器从一代到二代，到2021年发布的第三代，每次都达到了两位数以上的性能提升，对数据中心设备的散热也起到了关键性的助力。目前，第三代英特尔®至强®可扩展处理器已经针对包括云、人工智能等等一些列工作负载进行了优化，提供8-40个内核以及广泛频率、功能以及功耗的需求选择。

如第三代英特尔®至强®可扩展处理器所搭载的SST技术，便能够很好地从源头处降低服务器的能耗。拥有SST技术加持的CPU，可以通过高核心数+低主频的模式以及低核心数+高主频的状态来应对不同条件下的系统负载，在运行过程中提升系统的基频或是睿频，保证功耗不会被随意浪费。

“除了3DVC以外，在服务器的设计层面，英特尔也一直和中兴通讯这样的产业伙伴进行合作，比如在机架、机柜层面、整体的高密度服务器的层面，甚至在数据中心模块里面，我们都有大量的合作和技术共享和交流。这是一个产业发展必要的场景。”高丰表示。

03 总结

数字经济的蓬勃发展为我们带来了诸多益处，当然，我们更不能忽视其带来的诸多问题，尤其是在能源以及环境这种关乎整个地球的重大问题上，我们更需要付出足够多的努力，在保证数字经济发展的前提下，保证它的健康、稳定以及可持续。

就如同高丰在圆桌中表达的观点一样，“我们生活在同样的一个地球，我们要在地球长期可宜居的前提下去发展经济、发展IT技术，我们也希望更多的公司，更多的人能关注这个问题，能让我们这个工作能做的更好。”

只有意识到类似问题，并且为之不断努力的企业，才能够更加体现出企业对于社会的责任感与价值感，我们很高兴能看到中兴通讯和英特尔这样的行业巨头已经率先占了出来，当然，我们也希望能够有更多企业在发展的过程中意识到这一点，最终所有人合力创造出一个更为健康的社会生态。