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當(dāng)前，AI 浪潮洶涌，算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，同時(shí)算力正成為耗電大戶。在這場(chǎng)算力狂飆的背后，數(shù)據(jù)中心該如何實(shí)現(xiàn)能源資源的高效利用與可持續(xù)發(fā)展？近日，清華大學(xué)長(zhǎng)聘教授、博士生導(dǎo)師李震接受了媒體采訪，圍繞“數(shù)據(jù)中心能源資源管理的挑戰(zhàn)與對(duì)策”，從五個(gè)方面深度剖析數(shù)據(jù)中心低碳轉(zhuǎn)型的突圍密碼。
李震表示，要提高算效來降低電耗。一方面，可以就近接入風(fēng)光電，利用自身 UPS 儲(chǔ)能調(diào)峰。另一方面，可通過預(yù)測(cè)任務(wù)需求和資源使用情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整資源分配，將任務(wù)分配到最合適的服務(wù)器上。當(dāng)任務(wù)較少時(shí)，也可以通過關(guān)閉或休眠閑置服務(wù)器，以提高算效。
不僅如此，數(shù)據(jù)中心進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)柔性用電也是低碳電力供應(yīng)的重要一環(huán)。具體而言，基于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性，可通過調(diào)整業(yè)務(wù)時(shí)間來調(diào)節(jié)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)柔性用電；也可通過調(diào)整服務(wù)器負(fù)載的并行規(guī)模和時(shí)間分布，實(shí)現(xiàn)電力靈活性響應(yīng)；利用算力網(wǎng)的任務(wù)可調(diào)度性，實(shí)現(xiàn)電力與算力的空間上的供需平衡；利用數(shù)據(jù)中心的 UPS 建立儲(chǔ)能系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)地將儲(chǔ)能電池分為備電與靈活調(diào)度兩部分，這既能保證供電可靠性，還可以通過峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)套利；此外，還可推進(jìn)鋰電池在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，研究電池可調(diào)度容量刻畫與電池充放電策略。
冷卻技術(shù)是數(shù)據(jù)中心的“溫控命脈”，其性能優(yōu)劣直接關(guān)乎數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行與能源利用效率。李震指出，目前數(shù)據(jù)中心主要有七個(gè)高效冷卻方向，包括優(yōu)化氣流組織、充分利用自然冷源、縮短氣流輸運(yùn)距離、調(diào)整運(yùn)行控制策略、高功率機(jī)柜、研發(fā)新型液冷介質(zhì)、構(gòu)建新型散熱末端方式。
李震強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心對(duì)冷卻能力的需求與冷源自身的特性存在時(shí)間與空間上的不協(xié)調(diào)。為此，在空間布局上，可以將算力資源調(diào)度部署到多個(gè)數(shù)據(jù)中心或邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)；在時(shí)間調(diào)節(jié)上，通過水蓄冷等蓄冷技術(shù)來提高冷卻系統(tǒng)自身柔性。
另外，提高已有冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行效率也不容忽視�！霸朴�(jì)算和 AI 數(shù)據(jù)中心的負(fù)載需求不斷變化，如果冷卻系統(tǒng)不能精準(zhǔn)地根據(jù)負(fù)載變化調(diào)整冷卻策略，可能會(huì)導(dǎo)致冷卻過剩或不足。”應(yīng)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)等方法實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)能耗預(yù)測(cè)，通過遺傳算法等方法獲取系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)，從而精準(zhǔn)熱控制系統(tǒng)運(yùn)行，提高能效。
目前，數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)廣泛依賴水資源進(jìn)行散熱，傳統(tǒng)冷卻塔系統(tǒng)的用水量占數(shù)據(jù)中心總用水量的 75%以上。李震表示，數(shù)據(jù)中心應(yīng)重視節(jié)水設(shè)備和技術(shù)，如采用節(jié)水式冷卻塔，節(jié)水噴頭等。在水資源匱乏地區(qū)，可考慮使用氟系統(tǒng)或干冷冷系統(tǒng)，減少對(duì)水資源的依賴。
同時(shí)，還要減少數(shù)據(jù)中心水資源浪費(fèi)�？梢詫�(shí)時(shí)監(jiān)控水資源使用情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決浪費(fèi)問題；通過安裝廢水處理設(shè)備，對(duì)冷卻水進(jìn)行凈化處理后再次用于冷卻；在降雨較多的
