隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速推進(jìn),算力已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面,對各領(lǐng)域發(fā)展的重要性愈發(fā)凸顯。無論是探索太空、研究氣候變化等國際重大課題,還是直播間網(wǎng)購、出游搶票等日常生活中的小事,都需要高效的算力支持。數(shù)據(jù)中心作為算力的物理載體,通過對數(shù)據(jù)的集中存儲、處理和管理,為數(shù)據(jù)傳輸和信息交換、數(shù)據(jù)處理和分析等提供支持和保障,是關(guān)乎產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施。
系統(tǒng)優(yōu)化算力基礎(chǔ)設(shè)施布局
中共中央、國務(wù)院今年印發(fā)的《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》提出,要夯實(shí)數(shù)字中國建設(shè)基礎(chǔ),系統(tǒng)優(yōu)化算力基礎(chǔ)設(shè)施布局和整體提升應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施水平。數(shù)據(jù)中心的加速布局將進(jìn)一步夯實(shí)數(shù)字中國建設(shè)的根基,為中國式現(xiàn)代化注入澎湃動能。
此前,我國已經(jīng)出臺了多項(xiàng)
政策,為數(shù)據(jù)中心建設(shè)指明了方向。國家發(fā)改委、工信部等四部門聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》,明確提出布局全國算力網(wǎng)絡(luò)國家樞紐節(jié)點(diǎn),啟動實(shí)施“東數(shù)西算”工程。工信部印發(fā)《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計(jì)劃(2021—2023年)》,計(jì)劃用3年時間基本形成布局合理、技術(shù)先進(jìn)、綠色低碳、算力規(guī)模與數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長相適應(yīng)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局。
截至2022年底,三大基礎(chǔ)電信運(yùn)營商為公眾提供服務(wù)的數(shù)據(jù)中心機(jī)架數(shù)量達(dá)到81.8萬個,其中,中西部地區(qū)機(jī)架數(shù)占比達(dá)21.9%,比上年同期增長0.6個百分點(diǎn)。工信部數(shù)據(jù)顯示,中國算力產(chǎn)業(yè)規(guī)模近年來快速增長,平均年增長率近30%,算力規(guī)模排名全球第二。中國算力水平的不斷提升,與近年來國家數(shù)據(jù)中心建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn),尤其是大型以上數(shù)據(jù)中心規(guī)模的迅速增長密切相關(guān)。
在位于
內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)的高性能計(jì)算公共服務(wù)平臺內(nèi),相當(dāng)于10萬臺普通電腦算力的超級計(jì)算機(jī)全力運(yùn)轉(zhuǎn),為遠(yuǎn)在
北京的科研團(tuán)隊(duì)提供復(fù)雜運(yùn)算服務(wù);今年2月正式上線的
山東青島人工智能計(jì)算中心,首期建設(shè)100P算力,相當(dāng)于5萬臺高性能PC的算力,面向政府、企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)提供普惠公共算力服務(wù),推動人工智能技術(shù)與青島重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用深度結(jié)合。數(shù)據(jù)中心是融合計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)能力,對外提供高性能算力的核心載體,也是承載各類數(shù)字應(yīng)用,讓數(shù)據(jù)安全、有序流動起來的重要基礎(chǔ)設(shè)施。
從“建好”走向“用好”,分散的數(shù)據(jù)中心要形成合力。中國在算力總規(guī)模上可與美國相比,但跨數(shù)據(jù)中心的算力協(xié)同還面臨體制機(jī)制的挑戰(zhàn),不少智算中心算力利用率和效率不高。對此,中國工程院院士鄔賀銓建議在國家科技與產(chǎn)業(yè)計(jì)劃的協(xié)調(diào)下合理分工形成合力。在近期席卷全球的AI熱潮中,大模型的參數(shù)規(guī)模動輒上千億,算力不足成為AI發(fā)展路上的潛在阻力,合理利用計(jì)算資源成為必答題。鄔賀銓建議開放國家實(shí)驗(yàn)室的算力平臺支持各類大模型訓(xùn)練,例如鵬城云腦現(xiàn)在對外開放的算力達(dá)到總能力的3/4,可支持規(guī)模與GPT-3相當(dāng)?shù)膬汕|參數(shù)的開源中文預(yù)訓(xùn)練語言大模型。同時建議組建算力聯(lián)盟,集中已有高檔GPU的算力資源,提供大模型數(shù)據(jù)訓(xùn)練所需算力。
液冷散熱為數(shù)據(jù)中心降碳
數(shù)字時代,算力需求攀升,數(shù)據(jù)中心作為承載數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,如何實(shí)現(xiàn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展?液冷技術(shù)使用液體取代空氣作為冷媒,為發(fā)熱部件進(jìn)行換熱。相比傳統(tǒng)的風(fēng)冷,液體的比熱容高出上千倍,散熱效率大大提升,液冷技術(shù)憑借其在制冷方面
節(jié)能降碳的突出優(yōu)勢,逐步成為數(shù)據(jù)中心散熱的主流解決方案。
液冷技術(shù)是一種利用液體作為冷卻介質(zhì)的散熱方式,主要用于數(shù)據(jù)中心、超級計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備等領(lǐng)域,可以提高能效、降低噪音、延長設(shè)備壽命等。從行業(yè)發(fā)展看,液冷技術(shù)存在三種技術(shù)路線,分別是冷板式液冷、浸沒式液冷和噴淋式液冷。
目前,在國內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的是冷板式液冷和浸沒式液冷。其中,浸沒式液冷由于其傳熱效率高、節(jié)能效果顯著等特點(diǎn),在超級計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。2011年,中科曙光率先開始了服務(wù)器液冷技術(shù)研究;2013年推出了首臺冷板式液冷服務(wù)器原理機(jī)和首臺浸沒式液冷原理驗(yàn)證機(jī),2019年實(shí)現(xiàn)了全球首次刀片式相變浸沒液冷技術(shù)大規(guī)模部署。阿里主要圍繞浸沒式液冷深入布局,在2018年建成首個互聯(lián)網(wǎng)液冷數(shù)據(jù)中心,2020年投產(chǎn)首個5A級綠色液冷數(shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)中心液冷
市場創(chuàng)新活躍。IDC報告顯示,2022年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模達(dá)到10.1億美元,同比增長189.9%。但不可否認(rèn)的是,液冷在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域?qū)儆凇瓣柎喊籽?。?jù)業(yè)界測算,目前液冷數(shù)據(jù)中心的初期建設(shè)成本比風(fēng)冷要高出10%左右,需要1.5年才可實(shí)現(xiàn)總擁有成本與投資回報的平衡。
中國電信、中國移動、中國聯(lián)通在此前發(fā)布的《電信運(yùn)營商液冷技術(shù)白皮書》(以下簡稱《白皮書》)中倡議,業(yè)界應(yīng)攜手解決當(dāng)前液冷技術(shù)和產(chǎn)品接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠完善、原創(chuàng)技術(shù)不夠成熟、產(chǎn)業(yè)生態(tài)不夠健全等系列
問題。隨著我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向深化應(yīng)用、規(guī)范發(fā)展、普惠共享的新階段,電信運(yùn)營商將逐漸成為液冷生態(tài)的主導(dǎo)者、設(shè)計(jì)者、構(gòu)筑者,推進(jìn)液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐漸成熟。
按照《白皮書》給出的三年愿景:2023年開展技術(shù)驗(yàn)證;2024年開展規(guī)模測試,新建項(xiàng)目10%規(guī)模試點(diǎn)液冷技術(shù);2025年開展規(guī)模應(yīng)用,50%以上項(xiàng)目應(yīng)用液冷技術(shù),推進(jìn)形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、生態(tài)完善、成本最優(yōu)、規(guī)模應(yīng)用的高質(zhì)量發(fā)展格局。為實(shí)現(xiàn)液冷技術(shù)方案的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;茝V應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展已有方法可循。