可持續(xù)AI

要想讓電力不會(huì)成為AI的盡頭，就要從具體有效的路徑著手，建設(shè)可持續(xù)AI。

上篇：電力突圍(上篇)：邁向未來可持續(xù)AI數(shù)據(jù)中心

01可持續(xù)AI路徑解析

綠色AI工廠

2024年英偉達(dá)提出了“AI工廠”的概念，將算力、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、能源管理與冷卻系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)為一個(gè)完整生態(tài)，強(qiáng)調(diào)“算力復(fù)用”和“資源共享”，通過虛擬化技術(shù)和算力調(diào)度平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)算力的動(dòng)態(tài)分配，將利用率能提升到80%以上。算力利用率越高，單位算力的能耗就越低，綠色屬性也就越強(qiáng)。以英偉達(dá)AI工廠為代表的一體化解決方案，正在定義綠色智算中心的發(fā)展范式。

三重組合拳

綠色AI工廠的核心思路是通過全棧協(xié)同，實(shí)現(xiàn)整體能效的極大化。在亞太地區(qū)落地綠色AI工廠，需要結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)，打出“模塊化設(shè)計(jì)+智能電力調(diào)度+材料技術(shù)創(chuàng)新”的三重組合拳。

模塊化設(shè)計(jì)解決“建設(shè)效率”和“可擴(kuò)展性”問題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期長(zhǎng)(1-2年)，且很難擴(kuò)容;而模塊化數(shù)據(jù)中心像“搭積木”一樣，把機(jī)房、配電、冷卻系統(tǒng)做成標(biāo)準(zhǔn)化模塊，現(xiàn)場(chǎng)組裝只需3-6個(gè)月，而且可以根據(jù)算力需求靈活擴(kuò)容。我國(guó)的“東數(shù)西算”工程中，不少數(shù)據(jù)中心都采用了模塊化設(shè)計(jì)，既縮短了建設(shè)周期，又降低了初期投資，還能根據(jù)可再生能源的供應(yīng)情況調(diào)整規(guī)模。

智能電力調(diào)度解決“供電穩(wěn)定”和“能效優(yōu)化”問題。亞太地區(qū)電網(wǎng)復(fù)雜，可再生能源占比不斷提升，需要智能調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力的精準(zhǔn)分配。比如，華為的iMaster NetEco智能管理系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心的電力消耗、冷卻效率、負(fù)載情況，自動(dòng)調(diào)整空調(diào)溫度、電源輸出和算力分配，實(shí)現(xiàn)PUE的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

材料技術(shù)創(chuàng)新解決“硬件能效”的根本問題。不少新型材料正在走進(jìn)AI數(shù)據(jù)中心：比如，相變材料(PCM)能在溫度升高時(shí)吸收熱量，降低冷卻系統(tǒng)的負(fù)荷;氣凝膠保溫材料能減少機(jī)房的熱量泄漏，提升冷卻效率;碳纖維材料制造服務(wù)器機(jī)架，既減輕重量，又提高散熱性能。這些材料的應(yīng)用，正在從硬件層面提升數(shù)據(jù)中心的綠色屬性。

三重組合拳協(xié)同效應(yīng)顯著，助力真正落地高效、綠色的AI工廠。目前亞太地區(qū)已經(jīng)有不少企業(yè)借鑒了這一模式。例如，阿里云的“智算中心”采用英偉達(dá)DGX集群，搭配自研的算力調(diào)度平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了大模型訓(xùn)練的能效優(yōu)化;韓國(guó)NAVER的“Cloud AI”通過AI Factory架構(gòu)，將訓(xùn)練任務(wù)的能耗降低了35%，同時(shí)訓(xùn)練速度提升了2倍。日本富士通與英偉達(dá)合作建設(shè)的“超級(jí)計(jì)算機(jī)Fugaku”升級(jí)版，能效比提升50%，碳排放降低60%。

02生態(tài)協(xié)同 全面賦能

可持續(xù)AI數(shù)據(jù)中心的建設(shè)不是單一企業(yè)行為，而是產(chǎn)業(yè)生態(tài)深度協(xié)同，從技術(shù)、商業(yè)、管理等多維度全面賦能的結(jié)果。

在技術(shù)層面，需要芯片廠商、電源廠商、數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商各司其職、密切協(xié)作。

芯片廠商是“算力核心”，負(fù)責(zé)提升芯片本身的能效。同時(shí)，芯片廠商還需要開放軟件接口，讓電源廠商、冷卻廠商能更好地適配芯片，實(shí)現(xiàn)協(xié)同節(jié)能。

電源廠商是“能源管家”，負(fù)責(zé)提升電力轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，電源廠商還需要與芯片廠商合作，優(yōu)化電源的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，滿足AI負(fù)載的波動(dòng)需求。例如，安森美在GaN技術(shù)領(lǐng)域的突破為電源廠商提供了新選擇，其高集成度方案支持電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高效率和功率密度，已在部分高端數(shù)據(jù)中心試點(diǎn)應(yīng)用。

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商是“整合者”，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整體能效調(diào)優(yōu)。阿里云、騰訊云、Equinix等運(yùn)營(yíng)商，通過自研的智能管理平臺(tái)，整合硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)算力、電力、冷卻的協(xié)同調(diào)度。

只有整個(gè)生態(tài)鏈伙伴協(xié)同發(fā)力，才能推動(dòng)綠色AI數(shù)據(jù)中心的規(guī)模化落地。此外，技術(shù)和商業(yè)的協(xié)同，還需要ESG戰(zhàn)略和政策引導(dǎo)來“保駕護(hù)航”。

今天，ESG已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。對(duì)于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商來說，ESG表現(xiàn)直接影響投資者信心和客戶選擇，這倒逼數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商加大綠色投入，提升ESG表現(xiàn)。例如，微軟承諾2030年實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心100%使用可再生能源，阿里計(jì)劃2030年所有數(shù)據(jù)中心PUE均低于1.2，新加坡電信要求2028年數(shù)據(jù)中心碳排放強(qiáng)度較2020年降低40%。

政策引導(dǎo)則為行業(yè)發(fā)展指明了方向。中國(guó)“東數(shù)西算”工程明確要求，西部數(shù)據(jù)中心集群要以可再生能源為主要電源，PUE控制在1.2以下;新加坡的Green Data Centre Roadmap IMDA，2024)明確提出到2030年實(shí)現(xiàn)碳中和數(shù)據(jù)中心目標(biāo);新加坡政府對(duì)PUE低于1.2的數(shù)據(jù)中心給予稅收優(yōu)惠。這些政策通過“激勵(lì)+約束”的方式，推動(dòng)行業(yè)向綠色化轉(zhuǎn)型。

03未來演進(jìn)之路

亞太地區(qū)在可持續(xù)AI數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的創(chuàng)新，正在從“區(qū)域?qū)嵺`”走向“全球樣板”。

一方面，亞太地區(qū)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：豐富的可再生能源資源(中國(guó)的風(fēng)光、東南亞的水電、澳大利亞的太陽能)、完整的產(chǎn)業(yè)鏈(從芯片制造到服務(wù)器組裝，再到數(shù)據(jù)中心建設(shè))、龐大的市場(chǎng)需求(全球50%的互聯(lián)網(wǎng)用戶在亞太)。這些優(yōu)勢(shì)讓亞太地區(qū)能快速落地新技術(shù)、新模式。

另一方面，亞太地區(qū)的創(chuàng)新正在輸出到全球。例如，華為的模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案已經(jīng)應(yīng)用到歐洲、非洲的多個(gè)項(xiàng)目中;阿里云的綠色智算平臺(tái)為東南亞、中東的企業(yè)提供服務(wù);英偉達(dá)的AI工廠架構(gòu)，其核心測(cè)試和優(yōu)化都在亞太地區(qū)完成。未來，亞太地區(qū)將成為全球可持續(xù)AI數(shù)據(jù)中心的“創(chuàng)新策源地”和“實(shí)踐樣板間”，為全球算力綠色轉(zhuǎn)型提供經(jīng)驗(yàn)。

此外，亞太地區(qū)的國(guó)家正在加強(qiáng)合作。中日韓舉辦“東亞數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)安全國(guó)際論壇”，為三國(guó)綠色算力標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同奠定合作基礎(chǔ);東盟十國(guó)推出《東盟數(shù)字總體規(guī)劃2025》，通過區(qū)域算力協(xié)同與清潔能源應(yīng)用推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色發(fā)展。這類區(qū)域合作能整合資源、共享技術(shù)，形成規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)一步降低綠色算力的實(shí)施成本。

更智能、更綠色、更分布式的算力網(wǎng)絡(luò)

展望未來，亞太地區(qū)可持續(xù)AI數(shù)據(jù)中心將朝著“更智能、更綠色、更分布式”方向演進(jìn)。

智能化將實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)優(yōu)化”到“主動(dòng)預(yù)判”的跨越，數(shù)字孿生、AI調(diào)度算法、故障預(yù)警系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用。

綠色化將從“單一節(jié)能”走向“全鏈路碳中和”，可再生能源將成為主力能源，碳捕捉技術(shù)將在大型數(shù)據(jù)中心試點(diǎn)應(yīng)用，能源梯級(jí)利用將成為常態(tài)。

分布式將形成“云端+邊緣+終端”的協(xié)同算力網(wǎng)絡(luò)，云端聚焦重算力需求，邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步下沉，終端設(shè)備算力得到充分釋放。借助區(qū)塊鏈技術(shù)的可信追溯與跨境協(xié)同能力，亞太地區(qū)的富余綠色算力還可通過跨境網(wǎng)絡(luò)打破地域限制，為全球用戶提供安全高效的算力服務(wù)。

04結(jié)語：既要強(qiáng)大，也要綠色

算力是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心生產(chǎn)力，而綠色是算力可持續(xù)發(fā)展的必由之路。亞太地區(qū)作為全球算力增長(zhǎng)核心，正在經(jīng)歷一場(chǎng)從“追求算力規(guī)模”到“追求算力質(zhì)量”的轉(zhuǎn)型——這場(chǎng)轉(zhuǎn)型，不僅是技術(shù)的革新，更是發(fā)展理念的升級(jí)。

從AI爆發(fā)帶來的電力告急，到可持續(xù)化成為必答題;從資源、能源、基礎(chǔ)設(shè)施的三重壓力，到四大技術(shù)革新帶來的市場(chǎng)機(jī)遇;從綠色AI工廠的落地路徑，到生態(tài)協(xié)同的不斷演進(jìn)，亞太地區(qū)的AI數(shù)據(jù)中心正在突出重圍，走上一條“強(qiáng)大且綠色”的可持續(xù)發(fā)展之路。