4月12日，英特爾在北京召開主題為“可持續(xù)·共未來”的2023英特爾可持續(xù)發(fā)展高峰論壇。帕特·基辛格首次以英特爾公司首席執(zhí)行官的身份來訪中國(guó)，并在峰會(huì)上發(fā)表了“攜手共創(chuàng)可持續(xù)的未來”的主題演講。

基辛格在演講中提到，我們正在步入被五大超級(jí)技術(shù)力量所定義的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，即無所不在的計(jì)算、無所不在的連接、從云到邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施、人工智能以及傳感與感知助推數(shù)實(shí)融合。這些超級(jí)技術(shù)力量不僅單獨(dú)來看非常強(qiáng)大，結(jié)合在一起更可以相互促進(jìn)，驅(qū)動(dòng)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。芯片驅(qū)動(dòng)萬事萬物的數(shù)字化，半導(dǎo)體是數(shù)字化的基石?；粮袂擅畹貙⒂⑻貭柕挠?jì)算架構(gòu)比作美猴王的金箍棒。就像美猴王可以使用金箍棒變大撐起天空，或變小成繡花針放到自己的耳朵里一樣，英特爾的計(jì)算架構(gòu)既可以打造出大型的超級(jí)計(jì)算機(jī)或者用于訓(xùn)練AI的計(jì)算設(shè)備，也能內(nèi)置到諸如手環(huán)、便攜設(shè)備乃至助聽器一樣非常小的計(jì)算設(shè)備里面。

基辛格非常堅(jiān)定的說到：“我一直是一個(gè)徹底的技術(shù)樂觀主義者，我相信科技具有其它行業(yè)無法比擬的力量，去推動(dòng)進(jìn)步和變革”。身處科技行業(yè)，我們不僅需要把握數(shù)字經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇，也肩負(fù)助力數(shù)字經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任。

█數(shù)字化變革中的數(shù)據(jù)中心

(資料圖)

數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的底座，其規(guī)模在迎來高速增長(zhǎng)的同時(shí)也面臨著低碳化的迫切要求。以ChatGPT為代表的生成式AI爆火之后對(duì)算力提出了巨大需求。在新型的數(shù)據(jù)中心中如何采取更好、更低能耗的設(shè)計(jì)，以及如何降低后期的運(yùn)維成本，從何有效提升算力帶來的綜合價(jià)值，這是迫在眉睫要解決的問題。與此同時(shí)，現(xiàn)有的存量數(shù)據(jù)中心，如何在新舊數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)化過程中，尋找到產(chǎn)業(yè)化和低成本之間的平衡點(diǎn)，從而更好的推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，這些都是當(dāng)前面臨的重重挑戰(zhàn)。

英特爾數(shù)據(jù)中心與人工智能集團(tuán)副總裁兼中國(guó)區(qū)總經(jīng)理陳葆立表示，未來對(duì)算力需求必然是一個(gè)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。在英特爾的路線圖上，核數(shù)正在飛速增長(zhǎng)，從現(xiàn)在第四代至強(qiáng)擁有的50個(gè)核、60個(gè)核，在一兩年之后，將很快會(huì)增長(zhǎng)到100個(gè)核、200個(gè)核。所以在同樣一個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)當(dāng)中，它的高密度、核數(shù)，以及性能都是大幅度提升的。在算力如此集中的情況下，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)勢(shì)必要經(jīng)歷巨大的演進(jìn)。

從新型數(shù)據(jù)中心的整體布局規(guī)劃到推廣新型的技術(shù)，包括高效制冷、余熱應(yīng)用、智能運(yùn)維等。英特爾在這個(gè)領(lǐng)域，主要開展了三個(gè)部分的探索：處理器產(chǎn)品；服務(wù)器整體設(shè)計(jì)；軟件與工具。其中，在處理器部分，陳葆立介紹，今年1月英特爾發(fā)布的第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器，在深層環(huán)節(jié)已經(jīng)使用了90%的可再生電力。除此之外，處理器本身的設(shè)計(jì)也在各個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)置了多種提高能效的技術(shù)。另外，第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器中內(nèi)置了諸多加速器，這些內(nèi)鍵的加速器能夠大幅提升不同工作負(fù)載的能效，平均可以帶來2.9倍的能效提升，且對(duì)于現(xiàn)在比較火熱的AI則會(huì)帶來高達(dá)14倍的能效提升。

那么從整個(gè)數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)層面來看，數(shù)據(jù)中心的PUE（Power Usage Effectiveness）是一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。簡(jiǎn)單來說，PUE就是用于測(cè)量IDC能源效率的指標(biāo)，是用IDC總能耗除以IT設(shè)備能耗得來。IDC總能耗包含IT設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)能耗，PUE數(shù)值越靠近1，則說明非IT設(shè)備的能耗越少，能效水平越高。

目前，數(shù)據(jù)中心中最常用的散熱和制冷方式是風(fēng)冷方式，即用空氣作為媒介冷卻需要冷卻的物體。不過，隨著算力的快速發(fā)展，CPU功耗的不斷提高，以及節(jié)能降耗、“雙碳”戰(zhàn)略等宏觀因素的迫切需求，許多應(yīng)用場(chǎng)景在快速考量更新數(shù)據(jù)中心整體設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)轉(zhuǎn)向更節(jié)能、更先進(jìn)的液冷數(shù)據(jù)中心的方式來解決能耗和平衡的問題。

英特爾市場(chǎng)營(yíng)銷集團(tuán)副總裁、中國(guó)區(qū)數(shù)據(jù)中心銷售總經(jīng)理兼中國(guó)區(qū)運(yùn)營(yíng)商銷售總經(jīng)理莊秉翰介紹說：“傳統(tǒng)風(fēng)冷的數(shù)據(jù)中心的PUE能到1.4-1.5，但現(xiàn)在通過液冷可以做到近1.1，這對(duì)整個(gè)能耗的改善有很明顯的作用?！币豪鋵?duì)基于新一代處理器的服務(wù)器來說肯定是一個(gè)發(fā)展方向。新一代服務(wù)器所搭載的處理器的核數(shù)越來越多，對(duì)功耗的需求越來越高，包括國(guó)家“東數(shù)西算”等工程項(xiàng)目對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE的要求也非常高。

新華三集團(tuán)計(jì)算存儲(chǔ)產(chǎn)品線副總裁劉宏程分享說：“從風(fēng)冷技術(shù)轉(zhuǎn)向液冷技術(shù)，這不僅是可以節(jié)能多少的問題，還包括在使用過程當(dāng)中有可能出現(xiàn)巨大空間浪費(fèi)的情況。因?yàn)閭鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)中心無法容納新的能耗過高的設(shè)備。比如GPU服務(wù)器會(huì)造成空間的占用，以及提高數(shù)據(jù)中心管理和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用?！睂?duì)此，莊秉翰指出：“在今后的服務(wù)器發(fā)展中，液冷大概率會(huì)成為一個(gè)趨勢(shì)?！?/p>

█液冷技術(shù)是否將是未來的主流冷卻方式

液冷技術(shù)是指使用液體取代空氣作為冷媒，與發(fā)熱部件進(jìn)行熱交換，帶走熱量的技術(shù)。按照液體與發(fā)熱器件的接觸方式，液冷又可分為“間接接觸型”和“直接接觸型”兩大類。直接接觸又可分浸沒式液冷和噴淋式液冷兩種。英特爾主推的是間接接觸型的冷板式液冷，和直接接觸型的浸沒式液冷。陳葆立非常形象說：“就比如今天天氣很熱，冷板等于鋪了一個(gè)涼席，也就是在很熱的CPU上鋪了一層冷板，把熱能通過這層冷板給傳出去；而浸沒式液冷是泡澡，把所有的部件泡在液體當(dāng)中，讓溫度可以降低?！?/p>

其實(shí)，液冷技術(shù)并非一項(xiàng)新興的技術(shù)。液冷技術(shù)是指使用液體取代空氣作為冷媒，與發(fā)熱部件進(jìn)行熱交換，帶走熱量的技術(shù)。該技術(shù)在上世紀(jì)80年代就嶄露頭角，90年代出現(xiàn)一些通信設(shè)備的液冷基站。隨著21世紀(jì)初云計(jì)算時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)中心需要更高功率、更大規(guī)模部署，液冷概念被正式提出，相關(guān)技術(shù)逐步成熟。

寧暢總裁秦曉寧分享，以前液冷技術(shù)沒有大批量使用，主要由于它對(duì)于客戶是非必要的。液冷是一個(gè)很創(chuàng)新的技術(shù)，在高性能應(yīng)用環(huán)節(jié)才可能被需要，但是當(dāng)時(shí)的應(yīng)用并不需要那么高功耗。但現(xiàn)在不一樣了，CPU的功耗高達(dá)270W~300W，未來可能到350W，GPU甚至都已經(jīng)達(dá)到400W~500W，加之現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)中心、智算中心等大量都需要高算力，因此就需要應(yīng)用液冷。此外，從宏觀上來看，“雙碳”戰(zhàn)略、節(jié)能政策等已提上日程。整體來看，無論是宏觀戰(zhàn)略要求，還是實(shí)際業(yè)務(wù)的需求，都趨動(dòng)我們必須要把液冷技術(shù)應(yīng)用到日常的研發(fā)或客戶應(yīng)用的機(jī)房環(huán)境當(dāng)中去。

那么，現(xiàn)在液冷技術(shù)的落地應(yīng)用情況如何呢？據(jù)莊秉翰介紹，液冷技術(shù)首先被大量應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，比如阿里采用的是浸沒式液冷方案，京東是基于冷板技術(shù)的方案。而對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來說，因?yàn)樗芾淼臄?shù)據(jù)中心數(shù)量也非常大，因此對(duì)冷板的采用比例也很高。除此之外，還有像金融行業(yè)也非常早期開始應(yīng)用，他們從數(shù)年前就開始用液冷的POC，現(xiàn)在也到了采用階段。莊秉翰總結(jié)說：“整體來看，國(guó)內(nèi)幾個(gè)服務(wù)器使用的頭部行業(yè)，如互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商、金融行業(yè)等，目前對(duì)液冷都已經(jīng)跳過了POC階段，進(jìn)入到了規(guī)?；捎玫臓顟B(tài)?！?/p>

那對(duì)于冷板和浸沒兩種不同方式，未來哪種技術(shù)將會(huì)成為主流？陳葆立回答說：“從英特爾的視角來看，由于客戶需求不同，所以它們將會(huì)是同時(shí)存在的。另外，盡管現(xiàn)在液冷技術(shù)比較熱門，但風(fēng)冷也是存在的，而且整個(gè)業(yè)界大家都在每一個(gè)不同的環(huán)節(jié)做創(chuàng)新。比如像未來新的至強(qiáng)處理器可能會(huì)升級(jí)到擁有100個(gè)能效核，CPU的電源功率可能還是300W或350W。所以理論上來看，它在風(fēng)冷上也可以應(yīng)用，而并非一定要用液冷。所以在不同服務(wù)器部件上，我們會(huì)做不同的創(chuàng)新。對(duì)客戶而言，是在他的可支出的能力或是環(huán)境限制下?lián)碛懈?、更好的方案選擇，更能適合他自己的部署。”

雖然液冷技術(shù)是未來的一大發(fā)展趨勢(shì)，但當(dāng)前它的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展依然面臨諸多問題。冷板技術(shù)，技術(shù)門檻比較成熟，但使用率卻不高，主要原因是國(guó)內(nèi)許多冷板設(shè)計(jì)缺乏一個(gè)規(guī)范的驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，使得每個(gè)廠家設(shè)計(jì)都有差異，這使系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本、驗(yàn)證成本比較高，因此對(duì)于最終用戶而言這個(gè)方案就比較貴。而浸沒式液冷則是一項(xiàng)難度系數(shù)更高的技術(shù)，除了成本更高的制約因素之外，莊秉翰分享說，它其實(shí)對(duì)器件、和芯片本身也有一些可靠性的影響。為此，英特爾提出，為在浸沒式液冷場(chǎng)景下使用第三代和第四代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的廠家，提供一年保修服務(wù)，這也是英特爾為了加速液冷技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用所做的努力之一。

除此之外，面對(duì)液冷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，甚至快插的接口大小、尺寸都不一樣，通用性不解決，嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等問題，英特爾也作為倡導(dǎo)者，為搭建更好的生態(tài)而在做積極的貢獻(xiàn)。據(jù)介紹，英特爾攜手20余位生態(tài)伙伴經(jīng)過過去半年的努力，共同編纂的冷板液冷團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)已于今年3月15日正式發(fā)布。與此同時(shí)，英特爾還與生態(tài)伙伴一同通過簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與替代材料的選擇等舉措，推動(dòng)成本優(yōu)化措施，加速方案落地。在浸沒式液冷方面，英特爾希望能在今年下半年把相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)規(guī)格通過白皮書分享給業(yè)界伙伴，加速浸沒式液冷解決方案落地，普惠最終用戶。

秦曉寧非常認(rèn)可英特爾在標(biāo)準(zhǔn)化方面所做出的努力和貢獻(xiàn)，她表示：“能耗問題的解決，需要在芯片層面、系統(tǒng)層面，甚至于整體機(jī)房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面去綜合考慮。英特爾牽頭制定的這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在業(yè)界得到了廣泛的認(rèn)同，并且為客戶帶來了積極影響。冷板標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后，產(chǎn)量提升會(huì)帶來成本的下降。其相關(guān)成本的降低，不僅限于單個(gè)元器件的采購成本上，還包括在動(dòng)態(tài)使用過程當(dāng)中環(huán)溫的控制，包括散熱、CPU能耗對(duì)整個(gè)功耗的影響等。整體而言，在持續(xù)使用的情況下，尤其是一個(gè)大型數(shù)據(jù)中心的使用過程當(dāng)中，是能夠?qū)崿F(xiàn)可觀的成本控制和節(jié)能降耗。

劉宏程分享，新華三和英特爾在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)方面的合作已超過14年。綠色節(jié)能不是一個(gè)部件、一個(gè)系統(tǒng)或者一個(gè)機(jī)柜的問題，而是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要從整個(gè)底層的部件，依照底層數(shù)據(jù)中心全方位地去做一些設(shè)計(jì)才有可能達(dá)到目標(biāo)。劉宏程說：“當(dāng)’用戶需求激增→標(biāo)準(zhǔn)建立→規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)→整體成本自然下降’的循環(huán)形成之后，就可以加速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)從存量的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向新型節(jié)能的數(shù)據(jù)中心?！?/p>

有效降低成本無疑是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。而在成本之外，還有如安全、液體漏液等其他影響因素的考量。一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并非是一朝一夕就能促成，還需要大規(guī)模的驗(yàn)證去證明應(yīng)用的普適性。數(shù)字化就是提高效率的手段，提高效率就是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。

█結(jié)束語

在英特爾看來，中國(guó)是可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。目前為止，中國(guó)算力的爆發(fā)式增長(zhǎng)，正在連續(xù)性地考驗(yàn)國(guó)家能源戰(zhàn)略。信通院去年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，在2021年底到2022年時(shí)，全國(guó)已有近520萬個(gè)數(shù)據(jù)中心的基架進(jìn)入部署，而且過去五年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到30%。同時(shí)另外一組數(shù)據(jù)也值得我們關(guān)注，全國(guó)數(shù)據(jù)中心的用電量已經(jīng)達(dá)到了全國(guó)用電的2.6%，而且這個(gè)比例預(yù)估還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。

新基建中的5G網(wǎng)、電力網(wǎng)和交通網(wǎng)有效地打通了信息流、能源流以及人流物流，是促進(jìn)中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的大動(dòng)脈。但隨之而來的環(huán)境問題、氣候問題也是當(dāng)前面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何可持續(xù)性發(fā)展是未來很長(zhǎng)一段時(shí)間都繞不開的話題。

科技是實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的唯一途徑，對(duì)此，基辛格也表示，“中國(guó)生態(tài)伙伴們?cè)诳沙掷m(xù)發(fā)展方面的積極目標(biāo)讓我們深受鼓舞，我們將繼續(xù)利用自身技術(shù)和專長(zhǎng)，支持中國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，幫助打造可持續(xù)未來?！?

關(guān)鍵詞：