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和AI 聊天，需水量居然這么大？近日，谷歌發(fā)布《2023 年環(huán)境報告》（以下簡稱《報告》），其中一項數(shù)據(jù)引發(fā)行業(yè)和市場的廣泛關注：其去年的用水量同比顯著增加20%，達到56億加侖，而其中絕大部分都被用于為該公司的數(shù)據(jù)中心散熱。這約等于 212.079 億升水，相當于大約31850個奧運標準游泳池的水量。報告還詳細闡述了維持大型數(shù)據(jù)中心運行所帶來的環(huán)境代價，而伴隨著人工智能競賽的日益激烈， 谷歌預計未來的用水量將繼續(xù)增長。

(資料圖)

谷歌數(shù)據(jù)中心冷卻設備。圖源網絡

一頭是人工智能發(fā)展的大勢所趨，一頭是數(shù)字經濟綠色低碳的訴求。數(shù)字經濟以云計算為重要基礎設施，在AI革命提速的今天，讓算力更加高效低碳變得尤為重要。

AI很“口渴”：聊10句天，ChatGPT可能要費半斤水

2023年初，由OpenAI打造的ChatGPT火遍全球，人們迫不及待地體驗、分享，沉浸在人工智能所帶來的新奇體驗中，其一躍成為人工智能領域的現(xiàn)象級應用，也引發(fā)了全球互聯(lián)網公司的AIGC軍備競賽。

在大眾的認知里，AI的前景和未來更依賴于硬件和軟件等基礎設施以及技術的更迭。殊不知，AI需要進行大量的訓練，數(shù)據(jù)中心更承載著傳遞、展示、計算、存儲數(shù)據(jù)信息的功能，動輒集成上百萬臺服務器，這也就意味著需要更強的算力中心和與之匹配的散熱能力，讓服務器保持良好的運行溫度。在AI快速進步的道路上，對水資源的消耗也不斷加碼升級。

冷卻數(shù)據(jù)中心最常用的方法就是蒸發(fā)和放空，而這也是水冷型數(shù)據(jù)中心耗水量的主要部分之一。除了蒸發(fā)會失去水分，數(shù)據(jù)中心會定期對冷卻系統(tǒng)進行清洗，這也將消耗一定數(shù)量的水資源。

卡羅拉多大學與德克薩斯大學的研究人員在一篇《讓AI更節(jié)水》的預印論文中也發(fā)布了訓練AI的用水估算結果，顯示訓練GPT-3所需的清水量相當于填滿一個核反應堆的冷卻塔所需的水量（一些大型核反應堆可能需要幾千萬到上億加侖的水）。ChatGPT（在GPT-3推出之后）每與用戶交流25~50個問題，就得“喝下”一瓶500毫升的水來降溫。

除了谷歌，另一個巨頭Meta在美國亞利桑那州建設了數(shù)據(jù)中心，僅2022年用水量超過260萬立方米（約6.97億加侖）。隨著全球人工智能軍備競賽的持續(xù)升級和大量科技公司競相建設新數(shù)據(jù)中心，其消耗的水量很可能會繼續(xù)上升。

AI快速發(fā)展，還需解決“喝水”和能耗問題

近年來，隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大，以冷水系統(tǒng)作為冷源的大型數(shù)據(jù)中心的耗水量、水源問題開始引發(fā)關注，如何減少數(shù)據(jù)的耗水量，降低WUE（水資源使用效率）值在業(yè)界被廣泛討論起來。

“整體來看，當前數(shù)據(jù)中心耗水已經成為制約數(shù)據(jù)中心快速發(fā)展的因素之一，國內很多地方已經將耗水作為了數(shù)據(jù)中心的重要考核指標?！敝袊ㄐ殴I(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)中心委員會常務副理事長、中國IDC圈創(chuàng)始人CEO黃超表示。

近日，北京市發(fā)展改革委修訂印發(fā)了《關于進一步加強數(shù)據(jù)中心項目節(jié)能審查的若干規(guī)定》，其中就新增了關于引導數(shù)據(jù)中心充分利用再生水的內容：再生水輸配管網覆蓋范圍內的數(shù)據(jù)中心，設備冷卻水、機房加濕等非生活用水應采用再生水。

相關專家呼吁盡快為數(shù)據(jù)中心用水建立一套規(guī)范、統(tǒng)一的標準與利用效率評價方法，使其成為數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的關鍵標準工具。

實際上，為了節(jié)約寶貴的自來水資源，很多企業(yè)嘗試用各種方法為數(shù)據(jù)中心散熱，例如，微軟曾嘗試部署海下數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)acebook數(shù)據(jù)中心選址北極圈附近，阿里云千島湖數(shù)據(jù)中心使用深層湖水制冷。

在高密度、高能耗的數(shù)據(jù)中心龐大需求下，制冷領域技術的革新也開始涌現(xiàn)，一個加速的趨勢就是，液冷出現(xiàn)且有望逐步成為制冷領域的主力。

液冷技術是指使用液體取代空氣作為冷媒，與CPU、芯片組、內存條以及擴展卡等發(fā)熱部件進行熱交換，帶走熱量的技術。相比于傳統(tǒng)的風冷技術，液冷技術的制冷效率更高，可有效降低制冷系統(tǒng)的運行能耗，使數(shù)據(jù)中心PUE（電源使用效率）達到1.3以下。

今年7月6日，在第六屆世界人工智能大會上，互聯(lián)網頭部企業(yè)和運營商合計發(fā)布了30多款大模型和10多款高算力智能芯片，其背后都有液冷數(shù)據(jù)中心的影子。隨著大模型時代的到來，能夠實現(xiàn)超高密度IT設備散熱的液冷技術也將在數(shù)據(jù)中心領域得到高速發(fā)展。

科技企業(yè)要成為綠色低碳云計算的領跑者

數(shù)據(jù)中心是數(shù)字經濟的基座，除了水資源，電力資源的緊張、“雙碳”目標的要求，以及整體用電量的快速提升等現(xiàn)實，都使得數(shù)據(jù)中心運營的難度會越來越大，同時還要面臨節(jié)能審查和“碳能雙考”等多重壓力。

聯(lián)通數(shù)字科技有限公司工作人員車凱曾撰文指出：“數(shù)據(jù)中心實質上是將能源轉換為算力的載體，轉換效率越高，意味著數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)相同算力付出的能源成本越低?！?022年中國數(shù)據(jù)中心運營質量分析發(fā)展報告》中顯示，能源成本在數(shù)據(jù)中心整體運營成本中占比最高，達到41%。液冷技術將有效提升轉換效率，不僅可以提高數(shù)據(jù)中心整體利潤，還可以降低碳排放，加快實現(xiàn)碳中和?！?/p>

在未來，力爭成為綠色低碳云計算的領跑者，是科技企業(yè)破局的關鍵。

以阿里云數(shù)據(jù)中心為例，分別從綠色能源、綠色產品及技術、綠色架構、綠色運營、綠色服務等多個維度將自身打造成一朵清潔的云。阿里云數(shù)據(jù)中心相關負責人介紹，“不僅包括讓更多的機構通過上云來減少對本地化部署機房和服務器的依賴，還包括提供基于云計算的數(shù)智工具，幫助客戶在數(shù)智化轉型的同時實現(xiàn)綠色低碳，從而真正發(fā)揮綠色通用算力在數(shù)字循環(huán)經濟轉型中的價值。”

在液冷服務器技術上，阿里云數(shù)據(jù)中心主力研發(fā)的基礎設施和 IT 設備一體化浸沒式液冷架構，可以完全脫離風扇、空調等機械制冷，達到年均PUE低至1.09，較行業(yè)平均水平節(jié)能36%。截至2023年3月31日，在7個大規(guī)模數(shù)據(jù)中心部署智能算法運維策略后，實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)能耗下降 5%—11%。阿里云數(shù)據(jù)中心相關負責人表示，“液冷技術下的全場景實時精確溫控，能釋放芯片計算潛能，有效解決未來更高性能的計算需求?！?/p>

（透視社綜合中國環(huán)境報、每日經濟新聞報道）

編輯：李煦、廖明娟（實習）

校對：李旭穎

審核：龔紫陌