绿色算力的重要性

算力增长迅速,算力中心碳排问题亟待解决

在数字经济需求飞速增长的现状下,算力作为推动数字产业发展的主引擎,已经成为目前国际竞争中最重要的战略资源之一。

从2016-2025年的整体趋势及预测来看,在算力增长的推动下,各主要经济体的数字经济占GDP的比重持续提升,预计2025年占比将达到41.5%。Synergy Research Group的调查数据显示,全球超大规模算力中心的数量在持续快速增加,目前已知的有314个新建的超大规模算力中心,未来三年内将超过 1000个。

在我国,算力需求同样高速增长,适当超前部署算力基础设施成为重要的应对策略。2021-2022年,中国计算力水平增幅最大达到13.5%,且大部分指标延续了高速增长。

目前存在的难题

国内外算力中心电能消耗过大,数字经济发展激发算力需求,与其相应的,是算力中心为代表的算力基础设施对能源需求的增长同样迅猛,算力中心规模与功耗密度不断提高。相关研究表明,至2035年,超大型算力中心能量消耗将达到500兆瓦,约等于半个核电站的装机容量,算力中心能耗问题日益突出。


算力中心碳排放重要来源

算力中心能耗主要来源于IT设备、照明系统、空调系统、供配电系统等。关于算力中心能耗构成的比例,国内外很多企业和学者都做了大量的调查与研究,虽然研究结果中各部分占比不尽相同,但能耗构成因素及排序基本相同。

IT设备

由服务器、存储和网络通信设备等所构成的IT 设备系统所产生的功耗约占算力中心总功耗的45%。其中服务器系统约占50%,存储系统约占35%,网络通信设备约占15%,如下图所示。

空调系统

产生的功耗约占算力中心总功耗的40%。空调系统已成为最大的能耗来源之一,常常被认为是当前提高能源效率的重点环节。

电源系统

由输入变压器和ATS开关所组成的UPS输入供电系统,以及由UPS及其相应的输入和输出配电柜所组成的UPS供电系统,其功耗约占总功耗的10%。其中约7% 来源于UPS 供电系统,3% 左右来源于UPS输入供电系统。

照明系统

照明系统约占算力中心机房总功耗的3% 左右。因此,为保证算力中心双碳达标,确保我国数字产业高质量发展,推动算力的可持续健康增长,推进绿色算力的定义、开展相关评测,是必然的选择。

绿色算力的重要性
图 | 算力中心IT设备碳排占比


发展绿色算力的意义和价值

▎推动社会科学发展和生活质量提高

绿色算力从提升算力和减少碳排出发,进一步实现资源利用最大化并减少对环境造成的负面影响。经济社会可持续发展和信息技术快速发展之间将得到有机结合和协调,进而推动信息产业提升、经济社会进步的可持续性,助力人类社会的可持续发展。

1、构建高效算力中心

绿色算力旨在通过提高能源使用效率和减少浪费来减少温室气体排放。例如,在不提升碳排放的前提下提升设备的工作效率,如服务器、交换机、存储和网络设备等,并有效地配置这些设备以提高能源利用率,减少能源消耗和碳排放。

2、助力传统产业转型升级

“绿色算力”是“绿色发展”的重要组成部分,是推动信息化和工业化深度融合的重要手段。在产业发展和转型升级过程中,很多企业开始投入资金进行技术改造,淘汰落后产能,使用绿色节能环保的高性能计算设备。

在生产制造、医疗、教育等领域,都可以看到绿色算力的身影,很多企业通过采用绿色算力设备实现了节能降耗,降低了生产成本。与此同时,随着技术的不断进步,高性能计算设备也在不断地升级迭代。为应对性能更高、能耗更低的算力中心需求,高性能计算厂商也在不断发展和升级绿色算力解决方案。未来绿色算力的市场规模将持续扩大,绿色算力的概念将深入ICT行业的方方面面。

▎降本增效,促进国民经济增长

无论是传统领域还是新兴产业,降本增效是其永恒的话题,降低综合成本的需求愈加迫切。将数据、算力负载合并到更密集、集中的计算平台上,是降本增效的有效方法。

当数百台服务器集成为几台服务器,机房或算力中心楼面空间成本、电力需求也会随之大幅降低,软硬件维护、网络管理等运维工作大幅简化,企业在软硬件方面的运营成本也将大幅降低。

另外,企业在处理碳排方面,采用集约的绿色算力、高能效的AI技术,同样的工作负载只需要更少的服务器和配套软件支撑,实现更低的碳排放,并且在保证了企业的环保合规前提下投入更低的碳排处理费用。

从国家层面来看,绿色算力是保证碳排不增长或者少量增长的前提下实现算力的大幅提升,促进国民经济平稳增长。


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