浪潮信息赵帅：从算力源头减少碳排放，绿色化实践与度量体系缺一不可

2023年9月11日 --近日，第二届外滩大会在上海黄浦世博园区顺利召开。大会以"科技·创造可持续未来"为主题，致力于推动金融科技和前沿科技探索，邀请全球科技领军企业和专家学者，以前瞻视野探讨科技在经济、社会可持续发展中的创新与实践。浪潮信息服务器产品线总经理赵帅受邀参与"双碳"目标下碳感知和绿色计算实践与趋势圆桌论坛，与来自蚂蚁集团、阿里云、人保信息科技等嘉宾代表就绿色算力产业热点话题对话交流。

近年来元宇宙、大模型等新技术的快速发展和应用，对算力的需求呈指数级增长，数字经济蓬勃发展，全球各主要大国纷纷加快算力建设战略布局，全球算力竞争不断加剧。与此同时，伴随算力规模快速增长，算力能耗总量也在急剧攀升。在"双碳"目标下，推动算力的绿色低碳发展已成为了行业共识和时代需求，也是企业降本增效和实现社会责任的重要手段。

数据中心节能降碳面临"四重挑战"

据统计，2022年全国数据中心总耗电量约2700亿千瓦时，占全社会用电量的3.1%，超过2座三峡水电站年发电量，数据中心绿色化转型成为亟待解决的难题。赵帅表示，如今数据中心节能降碳面临"四重挑战"：首先，从能耗构成看，数据中心总能耗包括IT设备能耗和制冷、配电等系统的能耗，其中，制冷系统用电量已与IT设备相当，占总用电量高达43%。因此，优化制冷系统成为数据中心提高能源效率的重要环节。随着芯片功耗与服务器功耗持续上升，全球数据中心单机柜功率也快速增长，预计到2025年平均功率将达到25kW。高功耗芯片，高密度服务器及单机柜密度的演进，导致传统风冷制冷模式在换热性能及能耗优化方面逐步受限。

其次，算力供给的核心是IT设备，但就其容量而言，IT设备的利用率通常十分低。例如，服务器的利用率往往只有5%到15%，处理器为10%到20%，存储设备为20%到40%，网络设备的利用率为60%到80%。然而，当设备闲置时，其仍会消耗在最大利用率下消耗的大部分功率，一台标准服务器即使不工作也要消耗30%到40%的最大功率。如何最大程度减少IT设备空闲，让闲置的算力跑起来至关重要。同时，在提供每单位算力的同时减少能源消耗，提升能源转换效率也是实现数据中心绿色低碳发展的关键。

此外，步入AIGC时代，算力需求愈发呈指数级增长，AIGC的大模型训练、实时交互等均需要海量算力的支撑。大模型的参数量超过千亿，甚至突破万亿级别，预计智算中心将迎来更快发展。而高算力往往也伴随着高能耗，新型数据中心基础设施建设需要面向AI大算力需求，在提供高算力的同时，实现节能降耗。

最后，硬件设备的全生命周期管理对于节能环保也具有重要意义，包含设备生产包装采用低碳环保的材料、回收和处理废弃的硬件设备等方面。

绿色数据中心建设着眼 "四大举措"

在"双碳"目标引领下，大力推动算力绿色化发展，实现绿色算力升级，是我国建设数字基础设施和展现节能减碳大国担当的重要命题。中国信通院发布的《2023中国绿色算力发展研究报告》提出，绿色算力即算力的绿色低碳追求，是算力高质量发展的重要目标，可通过推进算力生产、算力运营、算力管理、算力应用等层次的绿色化来实现。

作为全球领先的IT 基础设施产品、方案及服务提供商，浪潮信息一直是绿色计算的先行者和积极推动者，始终秉承绿色的发展理念，在算力生产与运营层面持续创新，探索数据中心建设、运维和使用模式，使之更加绿色高效，走可持续发展之路。赵帅表示，绿色数据中心建设要着眼"四大举措"：首先，针对数据中心能耗占比近一半的制冷环节，液冷凭借其解决高功耗、高密度散热问题的先进散热优势，突破风冷散热局限，成为新型数据中心的重要选择。同时，我们还要从数据中心整体角度来规划散热策略和能源的使用，综合采用液冷、光电、余热回收等绿色节能技术，持续降低PUE，落实碳达峰、碳中和政策。

近年来，浪潮信息持续践行"All in液冷"战略，全栈布局液冷，在产品层面，实现通用服务器、高密度服务器、整机柜服务器、AI服务器四大系列全线产品均支持冷板式液冷；在系统方案层面，提供液冷数据中心全生命周期整体解决方案，具有从室外一次侧冷源到室内二次侧CDU、液冷连接系统、液冷服务器等全线布局，为用户全方位打造绿色节能数据中心交钥匙工程。在预研技术上，浪潮信息也在研发基于AI调优的液冷精准调控与能耗管理技术、高温液冷数据中心系统储能与余热回收应用技术，持续开展绿色计算技术与产品创新，构建更加坚实的绿色积累，推动数据中心绿色高质量发展。

其次，要进一步提高IT设备利用率及能源转换效率。通过管理软件可实现业务应用优化，充分释放算力。为了满足AI大模型开发和应用在算力基础设施上的需求，浪潮信息发布了大模型智算软件栈OGAI"元脑生智"。OGAI是浪潮信息面向以大模型为核心技术的生成式AI开发与应用场景，提供的从系统环境部署到算力调度保障和大模型开发管理的全栈全流程的软件，能够实现算力的充分释放，优化大模型的研发效率，保障大模型的生产与应用。OGAI中包含了商业化AI算力调度平台AIStation，其面向AI开发场景, 通过云原生技术对系统中的计算资源、存储资源和网络资源进行统一的接入和纳管，提升大模型算力平台整体资源利用率到70%以上。

在提高能源转换效率方面，实现数据中心绿色升级不仅是降低能耗，也意味着提升服务器的计算效率。浪潮信息致力于以系统设计为核心，解决算力能耗问题，创新整机系统设计，减少部件、整机散热产生的电力消耗，提升用能效率；并且要实现整个数据中心管理和维护的自动化、智能化，让数据中心始终处于高效运营状态，使用智能监控系统、智能调度和优化策略以及建立能源管理平台，提高整体能源利用效率。

再有，面向AIGC产业热潮下的新型数据中心基础设施建设需求，数据中心建设和部署模式要持续提高模块化、集成化程度。模块化、预制化数据中心可以实现分批、快速部署，按需扩容，且集成化程度高，节省空间，可降低数据中心建设和运营对环境的影响，并可减少建筑垃圾，实现资源的高效回收，提升资源利用率。浪潮信息发布预制化集装箱解决方案（Cube DC），采用模块化标准化设计、工厂预制。在预制化设计下，数据中心具备快速部署、弹性扩容、运维简单、高效节能等优势，可满足新型数据中心快速上线、绿色低碳、灵活部署的刚性需求。

此外，针对硬件设备的全生命周期管理，浪潮信息在业内首创性开发服务器新型空气缓冲包装方案，与业内目前主流的EPE、EPP包装方案相比，空气缓冲包装具有低碳环保、经济可靠、易于储运回收的优势；塑胶材料用量减少20%以上，成本降低约20%，仓储空间减少90%以上；同时，关键部件如网卡、RAID卡、显卡、内存、硬盘等选用无铅产品，通过了ROHS认证，实现包材100%可回收。

绿色算力评价细化"一个体系"

绿色算力是实现数据中心高质量发展，支持我国双碳目标落地的最佳路径。建设绿色节能的算力中心，能够有效推动数字经济发展和节能减排协调统一。而服务器作为算力中心的三大基础设施之一，是构建算力中心的核心要素，整体功耗能占到总能耗的40%-50%。因此，服务器技术水平将直接影响到算力中心的绿色低碳程度。目前，业界对于国家及地区宏观能效调控以及规模化算力中心的能效标准均有定义，但对于整机及部件尤其是使用环节的碳排放评测缺乏统一标准。因此，亟需推行绿色算力评测，引导服务器厂商采用绿色相关设计。

2023年5月，浪潮信息与中国信息通信研究院联合发布了《绿色算力白皮书》，构建并发布"绿色算力评测体系"，在行业内首提服务器"算力/碳排放量"对应关系，定义单位碳排放下算力指标，以全新角度诠释ICT行业低碳概念。绿色算力评测体系将数字计算的低碳方案直接定位到服务器单元，从数据中心基础单元出发，关注产品在使用周期内的算力碳排比，定义服务器在各业务场景下的算力和碳排评估方案，做到精准、环保降碳、可靠、开放。这是业界首个服务器碳排放评测标准，旨在达到服务器性能要求的前提下，满足低碳、绿色、PUE等要求，实现最小颗粒度的碳排放量化可视指标，将有效推动绿色节能服务器设计发展，并为用户选择最优绿色算力平台提供重要参考依据。

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