【能源革命觀察】算力高地與節能尖兵
——秦淮數據靈丘基地節能降耗觀察
【能源革命觀察】算力高地與節能尖兵
——秦淮數據靈丘基地節能降耗觀察
圖為秦淮數據環首都·太行山能源信息技術產業基地航拍圖。 本報通訊員攝
隨著大數據、人工智能的發展，一個全新的數字時代向我們疾馳而來。這一切的背后，都離不開算力和數據。
算力的形成離不開能源的支撐，所以數據中心都把節能作為高質量發展的重要內容。在秦淮數據靈丘基地，一項項節能的先進技術正在廣泛應用。
讓PUE的數值越來越小
4月16日，記者走進秦淮數據靈丘基地。規模龐大的機房內，數萬台服務器依序而列，算力和數據正運行其中。網上購物、聊天視頻、評論轉發……這些我們習以為常的數字生活，就是在這些高速運轉的服務器中完成的。作為秦淮數字集團目前最大的數據中心園區，秦淮數據靈丘基地在全部建成后，單棟機房容量可以達到50兆瓦以上，相當於500萬台電腦同時運行，將會是亞洲規模最大的數據中心園區。
數據中心能耗極大，一般來說，電力成本佔數據中心總支出成本一半以上，在50%—70%。資料顯示，2022年全國數據中心耗電量約2700億千瓦時，超過2座三峽電站1年的發電量。因此，想要擁抱快速增長的算力時代，推動數據中心規模持續擴大，節能降碳是關鍵。
“我們有一個衡量數據中心能耗水平的專業數值——PUE。”秦淮數據靈丘基地運維負責人段衛東說。所謂PUE，即電能利用效率。簡單而言，就是一個數據中心消耗的所有能源（IT設備耗電+其他設備耗電）和IT負載設備消耗能源的比值。PUE數值越接近1，表示一個數據中心的能耗幾乎都用在了核心的負載設備上，能源的浪費少。
“秦淮數據靈丘基地的年均PUE為1.19，而2023年全球數據中心行業的平均PUE在1.5左右，我們的優勢很明顯。”段衛東笑著說，“園區一年的耗電量在16億度左右，PUE每降低0.1，可節省1.15億度電，這就是數千萬元的費用。”
段衛東的工作重點之一，就是讓PUE的數值越來越小。他表示，從7期開始，通過大規模應用磁懸浮相變冷卻系統和冷板液冷系統，能耗有了大幅度的降低，這套系統的年均PUE最好時能達到1.14，效果極佳。
多種制冷技術的創新應用
爆發式增長的算力需求，帶來的必然是能耗的大幅增長。因此，數據中心節能降耗模式的選擇至關重要。
據了解，數據中心的主要能耗有二：一是IP設備，一是冷卻設備。兩者中，IP設備運行時的耗電量很難改變。因此，PUE數值的降低，關鍵在冷卻設備。
“大同的自然條件對建設數據中心十分有利。”段衛東說，“大同的年平均溫度較低，可極大延長設備的使用壽命。同時，這裡大規模的風電、光電能夠為我們提供充足的綠電供應，是布局算力服務地的不二之選。”
天然的優勢之外，后天的努力也不容忽視。以ChatGPT為代表的AI大模型帶來了更多的智能算力需求，相應的，服務器的發熱量也越來越大，給數據中心的制冷系統帶來了極大的挑戰。“我們園區的這套系統採用了磁懸浮、薄板風牆等多種創新技術，有效解決了大模型下高發熱量的難題，同時，這套系統在架構設計上採用了分布式冗余部署，極大地提升了數據中心的穩定性。”秦淮數據集團產品規劃研發總監王舜介紹說。
目前，秦淮數據靈丘基地已使用磁懸浮相變、冷板液冷等各類冷卻系統超過1000套，而這部分設備只是整個園區硬件設備的冰山一角。據統計，建設一個數據中心，廠房等基礎設施建設要佔到總成本的25%，冷卻設備、電力設備、通信設備等設備購置佔42%左右，這背后，關系的是裝備制造、電力、軟件、通信等多個領域的上游供應商，其創造的收益十分可觀。
日前，全球非營利性組織CDP將秦淮數據集團氣候變化評級上調為“A-”，即“領導力”（Leadership）等級，遠高於全球和亞洲地區企業“C”的平均得分。該評級進一步彰顯了秦淮數據在綠色可持續發展領域的先進舉措與出色表現。10個分項評分中，秦淮數據在減排措施和低碳產品、溫室氣體排放披露（范圍1&2）等5個分項中獲得最高的“A”級評分。
把踐行“雙碳”目標落到實處
數字經濟的繁榮，意味著更多的資本進入。據測算，在算力中每投入1元，就可以平均帶動3—4元經濟產出。《中國城市數字經濟發展報告（2023）》顯示，目前我國數字經濟規模超過50萬億元，總量穩居世界第二，佔GDP比重提升至41.5%。目前，我國有近100萬個數據中心，2023年，中國數據中心市場規模已增長至2407億元，2024年有望超過3000億元，數字產業潛力之大不言而喻。
近年來，我省緊抓“東數西算”實施機遇，奮力打造京津冀數據和算力服務地，秦淮數據靈丘基地便是其作品之一。2018年，秦淮數據進入山西，總規劃13期，預計總投資350億元，全部建成后IT總容量將超500MW。目前，秦淮數據靈丘基地1—8期已經投運，9期正在建設，多項經濟指標貢獻度處於山西省數據中心行業首位。此外，該基地曾獲國家新型數據中心典型案例、國家綠色數據中心、2023年Datacloud數據中心設計與建設獎等多項國內外知名榮譽，在行業內極具影響力。
擁抱數字浪潮，搶抓時代機遇，數據中心的建設無疑是重中之重。靈丘基地的建設，帶動了滴滴科技、科大訊飛、中科大腦等一批數字企業先后落戶山西，為山西數字經濟的發展注入強勁動力。作為數字經濟行業的“底座”，數據中心正蓄勢待發，不斷把數據資源優勢轉化為推動新質生產力發展的新優勢。
“從2019年到現在，整個園區的機櫃容量增長了近8倍，建設規模越來越大，交付速度也越來越快。隨著我們的建筑模型、制冷系統、配電系統迭代升級，我們供應鏈上的合作伙伴也在不斷進行產品創新。”秦淮數據集團系統架構總監李瑞雅表示，下一步，秦淮數據將努力踐行“雙碳”目標，繼續在清潔能源利用領域先行先試，推動大數據與實體經濟深度融合，助力山西數字經濟邁入發展快車道。
本報記者李學林
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