“它不是負(fù)擔(dān)。”

寧暢首席技術(shù)官趙雷在英特爾&寧暢節(jié)能減排案例分享會上如是形容“碳中和”。

他認(rèn)為，碳中和不是大數(shù)據(jù)中心的負(fù)擔(dān)。現(xiàn)在，大數(shù)據(jù)中心做的所有事情都包含了節(jié)能減排，并以此為行業(yè)導(dǎo)向。“我們天然就是這樣的。整個行業(yè)天然就是這樣。”

與傳統(tǒng)的耗能大戶比如電力行業(yè)、鋼鐵、水泥、電解鋁相比，大數(shù)據(jù)中心的年用電量，是“小巫見大巫”。工信部數(shù)據(jù)顯示，截至2017年底，數(shù)據(jù)中心年用電量已占全社會用電的2%左右。

從能效水平上來看，截至2019年年底，全國超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.46（Power Usage Effectiveness，電源使用效率），大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.55。PUE是評價數(shù)據(jù)中心能源效率的核心指標(biāo)。其基準(zhǔn)是2，越接近1表明能效水平越好。

目前，數(shù)據(jù)中心仍在快速增長中。

《全國數(shù)據(jù)中心應(yīng)用發(fā)展指引(2020)》顯示，截至2019年年底，我國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模達(dá)到314.5萬架，與2018年底相比，directadmin安裝，增長39%。超大型數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模約117.9萬架，大型數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模約119.4萬架，與2018年底相比，大型、超大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模增速為41.7%。另據(jù)國家節(jié)能中心發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2012-2016年，我國數(shù)據(jù)中心的年耗電量增速始終維持在12%以上，最高達(dá)16.8%。

2019年2月，工信部、國家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局、國家能源局出臺《關(guān)于加強(qiáng)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》，要求到2022年數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的PUE達(dá)到1.4以下。1.4意味著什么？需要有額外的40%的能量被平白無故消耗掉。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)計，未來PUE將進(jìn)一步降低至1.3以下。

另外，CPU的功耗也在逐漸上升。以英特爾為例，2009年Nehalem的功耗為130W。2021年Icelake的功耗為270W。未來，CPU性能功耗比將持續(xù)提升，這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而與之伴隨的是上升的功耗。

在內(nèi)增（服務(wù)器CPU功耗持續(xù)增長）外壓（政府對大數(shù)據(jù)中心出臺的限制政策）之下，如何在性能功耗比在持續(xù)上升的情況下，降低PUE？

據(jù)趙雷介紹，業(yè)內(nèi)有三種解決思路：自然風(fēng)冷、冷板式液冷服務(wù)器以及浸沒式液冷服務(wù)器。

從長期來看，液冷設(shè)計是行業(yè)公認(rèn)的技術(shù)方向。其中，以冷板式液冷服務(wù)器和浸沒式液冷服務(wù)器為主。冷板式液冷服務(wù)器將會更早地推向市場，而浸沒式液冷服務(wù)器在特定場景下更容易發(fā)揮其作用。

目前，之所以浸沒式液冷服務(wù)器在業(yè)內(nèi)應(yīng)用較少，是因為其運(yùn)維壓力。“大缸式”和“高壓鍋式”是液冷服務(wù)器采用的兩種方式。但最常見的是“大缸式”，帶給運(yùn)維不小壓力。因為開缸補(bǔ)液時，昂貴的液體難免揮發(fā)。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)中心在探索“計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)分離”。分離得越干凈，浸泡液冷的優(yōu)化效果也就越好。

趙雷認(rèn)為目前，最適合泡的就是CPU或者GPU。可以把能耗最高的CPU、GPU部分采用“高壓鍋式”的方法進(jìn)行浸泡，其它部分則通過解耦的辦法通過風(fēng)冷或其它方式解決。

目前，英特爾CXL技術(shù)讓“分離”變得可行。“它能夠很好地去支持未來的像內(nèi)存池化，像GPU的池化等等這些方案，是給我們提供了好的思路。”據(jù)了解，英特爾給寧暢提供了大量的基礎(chǔ)性的素材和很多原始的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中包括整個CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和封裝方面的數(shù)據(jù)、CPU的熱阻和熱管理的模型以及周邊的元器件選型和元器件在不同液體下耐受的方案和素材。

寧暢是英特爾長期合作伙伴之一。據(jù)了解，兩公司一直保持密切溝通。去年，英特爾發(fā)布RISE（履責(zé)Responsible、包容Inclusive、可持續(xù)Sustainable、賦能Enabling）戰(zhàn)略及目標(biāo)，希望通過自身的努力和合作伙伴的協(xié)作，努力創(chuàng)造一個更負(fù)責(zé)任、包容和可持續(xù)的未來。也正因這一承諾與戰(zhàn)略，英特爾與寧暢一起研究如何改進(jìn)產(chǎn)品封裝，以滿足冷板式液冷、浸沒式液冷的要求。英特爾還會投入大量資源，優(yōu)化性能、功耗、散熱等的設(shè)計工作。

趙雷也提到，寧暢的解決方案中有很多英特爾的技術(shù)。比如CPU技術(shù)、XPU或者GPU的技術(shù)、One API的技術(shù)和AVX512等。選擇與英特爾合作，除了寧暢欣賞英特爾的價值觀（水利萬物而不爭）和生態(tài)布局外，趙雷還提到選擇英特爾相當(dāng)于與最主流的商業(yè)市場進(jìn)行對接，“我們可以盡可能快地在英特爾的支持和幫助下，推出產(chǎn)品，服務(wù)客戶。獲得很多技術(shù)上的比較優(yōu)勢。”

前面提到，內(nèi)增，也即CPU性能功耗比持續(xù)上升是不可避免的。