【浪潮信息_中国信通院】2023绿色算力白皮书_21页_12mb

绿色算力白皮书总结

核心内容

本白皮书由浪潮信息与CAICT中国信通院联合发布，旨在探讨绿色算力的概念、政策环境、关键技术、评测体系及未来发展趋势。绿色算力被定义为单位碳排放下服务器能够输出的算力，强调通过提升能效、减少碳排放来推动数据中心的绿色发展，助力实现“双碳”目标。

主要观点

• 数据中心能耗问题严峻：数据中心能耗持续增长，已成为碳排放的重要来源。2021年国内算力中心总耗电量已达2166亿千瓦时，预计到2030年将增长至5915亿千瓦时。
• 绿色算力是关键路径：绿色算力通过提升服务器能效、降低碳排放，成为推动数据中心高质量发展、实现碳中和目标的重要手段。
• 政策推动绿色转型：国家及地方政府出台多项政策，限制PUE、WUE，推动绿色低碳等级评估，如工信部的《新型数据中心发展三年行动计划》和北京市的《新增产业禁止和限制目录》。
• 技术是绿色算力支撑：绿色设计方案、智能部件管理、液冷技术、整机柜设计等技术手段，是实现绿色算力的核心。

关键信息

一、绿色算力的政策环境

• 国际趋势：美国、欧盟、日本等国家已加速淘汰老旧设备，推广节能技术，如美国通过DCOI等政策降低PUE至1.5左右。
• 国内政策：国家发改委、工信部等多部门联合发布政策文件，提出到2025年新建大型及以上算力中心PUE降至1.3以下，绿色低碳等级达4A级以上。
• 地方政策：如北京禁止新建数据中心，但允许PUE低于1.4的云计算数据中心；上海要求新建项目PUE控制在1.3以下，WUE控制在1.4以下。

二、绿色算力的内涵与关键技术

• 绿色设计方案：通过优化整机系统设计，减少部件与整机散热带来的电力消耗，提升用能效率。
• 智能部件管理：利用动态节能技术、智能管理平台，实现功耗封顶、负载分析等功能，提高能效与稳定性。
• 液冷技术：液冷技术因其高效的散热性能和稳定的温度控制，被广泛应用于高密度算力中心。
• 整机柜设计：集中散热和供电，大幅降低风扇与电源数量，提升空间利用率与能效。

三、绿色算力的必要性

• 算力增长与碳排问题：算力需求快速增长，数据中心能耗显著上升，至2035年预计超大型算力中心能耗将达500兆瓦。
• 能耗构成：IT设备（约45%）、空调系统（约40%）、电源系统（约10%）是算力中心能耗的主要来源。
• 发展价值：绿色算力不仅有助于减少碳排放，还能推动传统产业转型升级、提升资源利用率、促进智能软件发展。

四、绿色算力的标准与评测

• 评测方法：需科学评估服务器在不同负载下的算力与碳排水平，包括待机、低负载、高负载、极限负载等场景。
• 评测体系：参考ISO/IEC 21836:2020标准，构建绿色算力评测体系，涵盖通用算力、数据存力和AI算力三类评测场景。
• 评测指标：绿色算力（GrCC）由各评测场景的加权几何平均值计算得出，权重分别为通用算力50%、数据存力30%、AI算力20%。
• 评测工具不足：现有评测工具对网络、存储等方面的测评不足，缺乏平台兼容性，需进一步完善。

五、绿色算力发展趋势与建议

• 技术趋势：异构计算（如NPU、TPU）将成为绿色算力发展的关键技术；算力服务化提升算力利用效率；AI技术助力绿色算力与算法融合。
• 发展建议：
  1. 强化异构算力应用，推动软硬件协同优化。
  2. 协同发展，实现域内域间算力按需调度。
  3. 科技赋能，加快绿色算力技术成熟与创新。
  4. 推动标准化建设，将绿色算力纳入行业标准体系。

总结

绿色算力作为数据中心绿色发展的关键路径，需从政策、技术、标准三方面协同推进。通过创新设计、智能管理、液冷与整机柜技术，有效降低能耗与碳排放。同时，建立科学的绿色算力评测体系，实现算力与碳排的量化与可比。未来，异构计算、算力服务化与AI技术将进一步推动绿色算力发展，建议加强技术协同、按需调度与标准化建设，助力实现“双碳”目标。