浪潮信息趙帥：從算力源頭減少碳排放，綠色化實(shí)踐與度量體系缺一不可

北京2023年9月11日 /美通社/ -- 近日，第二屆外灘大會(huì)在上海黃浦世博園區(qū)順利召開。大會(huì)以"科技·創(chuàng)造可持續(xù)未來"為主題，致力于推動(dòng)金融科技和前沿科技探索，邀請全球科技領(lǐng)軍企業(yè)和專家學(xué)者，以前瞻視野探討科技在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的創(chuàng)新與實(shí)踐。浪潮信息服務(wù)器產(chǎn)品線總經(jīng)理趙帥受邀參與"雙碳"目標(biāo)下碳感知和綠色計(jì)算實(shí)踐與趨勢圓桌論壇，與來自螞蟻集團(tuán)、阿里云、人保信息科技等嘉賓代表就綠色算力產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)話題對話交流。

近年來元宇宙、大模型等新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，對算力的需求呈指數(shù)級(jí)增長，數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，全球各主要大國紛紛加快算力建設(shè)戰(zhàn)略布局，全球算力競爭不斷加劇。與此同時(shí)，伴隨算力規(guī)?？焖僭鲩L，算力能耗總量也在急劇攀升。在"雙碳"目標(biāo)下，推動(dòng)算力的綠色低碳發(fā)展已成為了行業(yè)共識(shí)和時(shí)代需求，也是企業(yè)降本增效和實(shí)現(xiàn)社會(huì)責(zé)任的重要手段。

數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳面臨"四重挑戰(zhàn)"

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年全國數(shù)據(jù)中心總耗電量約2700億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的3.1%，超過2座三峽水電站年發(fā)電量，數(shù)據(jù)中心綠色化轉(zhuǎn)型成為亟待解決的難題。趙帥表示，如今數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳面臨"四重挑戰(zhàn)"：首先，從能耗構(gòu)成看，數(shù)據(jù)中心總能耗包括IT設(shè)備能耗和制冷、配電等系統(tǒng)的能耗，其中，制冷系統(tǒng)用電量已與IT設(shè)備相當(dāng)，占總用電量高達(dá)43%。因此，優(yōu)化制冷系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)中心提高能源效率的重要環(huán)節(jié)。隨著芯片功耗與服務(wù)器功耗持續(xù)上升，全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功率也快速增長，預(yù)計(jì)到2025年平均功率將達(dá)到25kW。高功耗芯片，高密度服務(wù)器及單機(jī)柜密度的演進(jìn)，導(dǎo)致傳統(tǒng)風(fēng)冷制冷模式在換熱性能及能耗優(yōu)化方面逐步受限。

其次，算力供給的核心是IT設(shè)備，但就其容量而言，IT設(shè)備的利用率通常十分低。例如，服務(wù)器的利用率往往只有5%到15%，處理器為10%到20%，存儲(chǔ)設(shè)備為20%到40%，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率為60%到80%。然而，當(dāng)設(shè)備閑置時(shí)，其仍會(huì)消耗在最大利用率下消耗的大部分功率，一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器即使不工作也要消耗30%到40%的最大功率。如何最大程度減少IT設(shè)備空閑，讓閑置的算力跑起來至關(guān)重要。同時(shí)，在提供每單位算力的同時(shí)減少能源消耗，提升能源轉(zhuǎn)換效率也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵。

此外，步入AIGC時(shí)代，算力需求愈發(fā)呈指數(shù)級(jí)增長，AIGC的大模型訓(xùn)練、實(shí)時(shí)交互等均需要海量算力的支撐。大模型的參數(shù)量超過千億，甚至突破萬億級(jí)別，預(yù)計(jì)智算中心將迎來更快發(fā)展。而高算力往往也伴隨著高能耗，新型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要面向AI大算力需求，在提供高算力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

最后，硬件設(shè)備的全生命周期管理對于節(jié)能環(huán)保也具有重要意義，包含設(shè)備生產(chǎn)包裝采用低碳環(huán)保的材料、回收和處理廢棄的硬件設(shè)備等方面。

綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)著眼 "四大舉措"

在"雙碳"目標(biāo)引領(lǐng)下，大力推動(dòng)算力綠色化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色算力升級(jí)，是我國建設(shè)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和展現(xiàn)節(jié)能減碳大國擔(dān)當(dāng)?shù)闹匾}。中國信通院發(fā)布的《2023中國綠色算力發(fā)展研究報(bào)告》提出，綠色算力即算力的綠色低碳追求，是算力高質(zhì)量發(fā)展的重要目標(biāo)，可通過推進(jìn)算力生產(chǎn)、算力運(yùn)營、算力管理、算力應(yīng)用等層次的綠色化來實(shí)現(xiàn)。

作為全球領(lǐng)先的IT 基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品、方案及服務(wù)提供商，浪潮信息一直是綠色計(jì)算的先行者和積極推動(dòng)者，始終秉承綠色的發(fā)展理念，在算力生產(chǎn)與運(yùn)營層面持續(xù)創(chuàng)新，探索數(shù)據(jù)中心建設(shè)、運(yùn)維和使用模式，使之更加綠色高效，走可持續(xù)發(fā)展之路。趙帥表示，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)要著眼"四大舉措"：首先，針對數(shù)據(jù)中心能耗占比近一半的制冷環(huán)節(jié)，液冷憑借其解決高功耗、高密度散熱問題的先進(jìn)散熱優(yōu)勢，突破風(fēng)冷散熱局限，成為新型數(shù)據(jù)中心的重要選擇。同時(shí)，我們還要從數(shù)據(jù)中心整體角度來規(guī)劃散熱策略和能源的使用，綜合采用液冷、光電、余熱回收等綠色節(jié)能技術(shù)，持續(xù)降低PUE，落實(shí)碳達(dá)峰、碳中和政策。

近年來，浪潮信息持續(xù)踐行"All in液冷"戰(zhàn)略，全棧布局液冷，在產(chǎn)品層面，實(shí)現(xiàn)通用服務(wù)器、高密度服務(wù)器、整機(jī)柜服務(wù)器、AI服務(wù)器四大系列全線產(chǎn)品均支持冷板式液冷；在系統(tǒng)方案層面，提供液冷數(shù)據(jù)中心全生命周期整體解決方案，具有從室外一次側(cè)冷源到室內(nèi)二次側(cè)CDU、液冷連接系統(tǒng)、液冷服務(wù)器等全線布局，為用戶全方位打造綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心交鑰匙工程。在預(yù)研技術(shù)上，浪潮信息也在研發(fā)基于AI調(diào)優(yōu)的液冷精準(zhǔn)調(diào)控與能耗管理技術(shù)、高溫液冷數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)儲(chǔ)能與余熱回收應(yīng)用技術(shù)，持續(xù)開展綠色計(jì)算技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新，構(gòu)建更加堅(jiān)實(shí)的綠色積累，推動(dòng)數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展。

其次，要進(jìn)一步提高IT設(shè)備利用率及能源轉(zhuǎn)換效率。通過管理軟件可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用優(yōu)化，充分釋放算力。為了滿足AI大模型開發(fā)和應(yīng)用在算力基礎(chǔ)設(shè)施上的需求，浪潮信息發(fā)布了大模型智算軟件棧OGAI"元腦生智"。OGAI是浪潮信息面向以大模型為核心技術(shù)的生成式AI開發(fā)與應(yīng)用場景，提供的從系統(tǒng)環(huán)境部署到算力調(diào)度保障和大模型開發(fā)管理的全棧全流程的軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)算力的充分釋放，優(yōu)化大模型的研發(fā)效率，保障大模型的生產(chǎn)與應(yīng)用。OGAI中包含了商業(yè)化AI算力調(diào)度平臺(tái)AIStation，其面向AI開發(fā)場景, 通過云原生技術(shù)對系統(tǒng)中的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行統(tǒng)一的接入和納管，提升大模型算力平臺(tái)整體資源利用率到70%以上。

在提高能源轉(zhuǎn)換效率方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色升級(jí)不僅是降低能耗，也意味著提升服務(wù)器的計(jì)算效率。浪潮信息致力于以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心，解決算力能耗問題，創(chuàng)新整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，減少部件、整機(jī)散熱產(chǎn)生的電力消耗，提升用能效率；并且要實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)中心管理和維護(hù)的自動(dòng)化、智能化，讓數(shù)據(jù)中心始終處于高效運(yùn)營狀態(tài)，使用智能監(jiān)控系統(tǒng)、智能調(diào)度和優(yōu)化策略以及建立能源管理平臺(tái)，提高整體能源利用效率。

再有，面向AIGC產(chǎn)業(yè)熱潮下的新型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求，數(shù)據(jù)中心建設(shè)和部署模式要持續(xù)提高模塊化、集成化程度。模塊化、預(yù)制化數(shù)據(jù)中心可以實(shí)現(xiàn)分批、快速部署，按需擴(kuò)容，且集成化程度高，節(jié)省空間，可降低數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運(yùn)營對環(huán)境的影響，并可減少建筑垃圾，實(shí)現(xiàn)資源的高效回收，提升資源利用率。浪潮信息發(fā)布預(yù)制化集裝箱解決方案（Cube DC），采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠預(yù)制。在預(yù)制化設(shè)計(jì)下，數(shù)據(jù)中心具備快速部署、彈性擴(kuò)容、運(yùn)維簡單、高效節(jié)能等優(yōu)勢，可滿足新型數(shù)據(jù)中心快速上線、綠色低碳、靈活部署的剛性需求。

此外，針對硬件設(shè)備的全生命周期管理，浪潮信息在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)性開發(fā)服務(wù)器新型空氣緩沖包裝方案，與業(yè)內(nèi)目前主流的EPE、EPP包裝方案相比，空氣緩沖包裝具有低碳環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可靠、易于儲(chǔ)運(yùn)回收的優(yōu)勢；塑膠材料用量減少20%以上，成本降低約20%，倉儲(chǔ)空間減少90%以上；同時(shí)，關(guān)鍵部件如網(wǎng)卡、RAID卡、顯卡、內(nèi)存、硬盤等選用無鉛產(chǎn)品，通過了ROHS認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)包材100%可回收。

綠色算力評(píng)價(jià)細(xì)化"一個(gè)體系"

綠色算力是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展，支持我國雙碳目標(biāo)落地的最佳路徑。建設(shè)綠色節(jié)能的算力中心，能夠有效推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排協(xié)調(diào)統(tǒng)一。而服務(wù)器作為算力中心的三大基礎(chǔ)設(shè)施之一，是構(gòu)建算力中心的核心要素，整體功耗能占到總能耗的40%-50%。因此，服務(wù)器技術(shù)水平將直接影響到算力中心的綠色低碳程度。目前，業(yè)界對于國家及地區(qū)宏觀能效調(diào)控以及規(guī)?；懔χ行牡哪苄?biāo)準(zhǔn)均有定義，但對于整機(jī)及部件尤其是使用環(huán)節(jié)的碳排放評(píng)測缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此，亟需推行綠色算力評(píng)測，引導(dǎo)服務(wù)器廠商采用綠色相關(guān)設(shè)計(jì)。

2023年5月，浪潮信息與中國信息通信研究院聯(lián)合發(fā)布了《綠色算力白皮書》，構(gòu)建并發(fā)布"綠色算力評(píng)測體系"，在行業(yè)內(nèi)首提服務(wù)器"算力/碳排放量"對應(yīng)關(guān)系，定義單位碳排放下算力指標(biāo)，以全新角度詮釋ICT行業(yè)低碳概念。綠色算力評(píng)測體系將數(shù)字計(jì)算的低碳方案直接定位到服務(wù)器單元，從數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)單元出發(fā)，關(guān)注產(chǎn)品在使用周期內(nèi)的算力碳排比，定義服務(wù)器在各業(yè)務(wù)場景下的算力和碳排評(píng)估方案，做到精準(zhǔn)、環(huán)保降碳、可靠、開放。這是業(yè)界首個(gè)服務(wù)器碳排放評(píng)測標(biāo)準(zhǔn)，旨在達(dá)到服務(wù)器性能要求的前提下，滿足低碳、綠色、PUE等要求，實(shí)現(xiàn)最小顆粒度的碳排放量化可視指標(biāo)，將有效推動(dòng)綠色節(jié)能服務(wù)器設(shè)計(jì)發(fā)展，并為用戶選擇最優(yōu)綠色算力平臺(tái)提供重要參考依據(jù)。