液冷：助AI算力從源頭節能

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自以ChatGPT為代表的人工智能（AI）大模型引爆IT圈以來，國內多家企業或機構紛紛推出相應的大模型產品，堪稱“百模大戰”。當人們還在比較哪家的“類ChatGPT”產品更智能之際，“曙光數創”這家IaaS公司卻因其“液冷龍頭”的身份率先“火”了。

據賽迪顧問《2023中國液冷應用市場研究報告》顯示，2021年至2023年上半年，曙光數創以平均58.8%的市場份額，位列中國液冷數據中心基礎設施市場部署規模第一，多年穩居行業頭名。

這背后藏著什么樣的現實邏輯？

《2023中國液冷應用市場研究報告》現場分享。曙光數創供圖

部署大模型？優先選液冷

日前，曙光數創在京舉辦了一場戰略發布會，發布其“冷平衡”戰略，對標當下液冷技術在數據中心落地中的“強勁性能、綠色低碳、可控成本”的三元平衡需求。

在當天會后的媒體見面時間，曙光數創相關負責人談到了“大模型產品陸續問世，給液冷產業帶來哪些變化”的話題。

“我們感受最深的是，數據中心要解決的散熱問題，變得比五年前、七八年前越來越緊迫。”曙光數創產品規劃部負責人白澤陽說道，特別是大模型興起以來，小到芯片散熱、服務器功耗，大到數據中心用電，近一兩年提升速率幾乎超過了此前五年的增幅。

而這，也讓他們堅定了“大力深耕液冷行業、不斷推進液冷方向技術創新”的決心。

以ChatGPT為代表的AI大模型訓練，需要極大的算力支撐。如GPT-4大模型約需要2~3萬張A100卡，訓練一個月左右時間。與此同時，我國算力與存力建設同樣處于高速發展階段。截至2022年底，我國在用標準機架超過650萬架，算力總規模達180EFLOPS，存力總規模超過1000EB（1萬億GB）。 

一面是激增的存算基礎設施，另一面則是政策對數據中心能耗更嚴格的限制。工信部等多部門聯合印發的《綠色數據中心政府采購需求標準》已于今年6月1日施行。該文明確要求，2023年6月起，新部署數據中心PUE不高于1.4，2025年起不高于1.3。 

PUE取自數據中心總能耗與IT設備負載能耗的比值，是反映數據中心是否綠色環保的最直接指標，越接近數字“1”則顯示數據中心能效水平越高。為AI大模型預訓練提供算力的數據中心，往往需要大量高功率、高密度服務器，對AI算力中心而言，“低PUE部署”幾乎是剛需。

“往往高功率的服務器、全閃存存儲服務器等，由于芯片功耗太高了，會優先用液冷。不過，許多通用服務器也在部署液冷。”曙光數創副總裁張鵬表示，市場選擇液冷服務器是出于總體考慮，包括成本、安全性和可靠性，“在選擇液冷部署方面，互聯網企業需求最兇”。

互聯網企業對液冷的選擇其實很好理解：算力需求暴增，數據中心作為“能耗巨獸”正迎來低碳節能等議題的挑戰。

液冷還不是主流選擇

有研究數據顯示，2020年，我國僅數據中心的用電量就超過2000億千瓦時，占國民總用電量的2.7%；預計2023年這組數據將變為2500億千瓦時和3%，2030年達到驚人的4000億千瓦時和3.7%。

如此巨大的能源使用，按照PUE值為1.5計算，散熱系統將占到30%以上——不用還不行，如果不做好散熱，將直接影響數據中心的性能、穩定性和可靠性。

綠色和發展，必須兼顧。能夠精確制冷散熱、相比風冷散熱效率有著千百倍提升效果的液冷，事實上為算力經濟可持續發展提供了一條可行的解決之道。 

不過，液冷至今還不是數據中心的主流選擇。

張鵬分享的一組統計數據顯示，目前95%以上的數據中心仍然選擇傳統的風冷散熱模式——因為服務器此前都是風冷。中國每年服務器的采購量約在200~300萬臺之間，其中液冷散熱機型的滲透率僅為5%~8%。曙光數創作為液冷龍頭，約占這部分市場58.8%的份額。他認為，隨著市場對液冷的認可，未來幾年內這個數據可能會增長至15~30%之間。

液冷散熱機型滲透率低，存在一些現實困難，比如改造成本，比如數據中心的設計規劃等。 

“原來的數據中心機房，都是按照風冷散熱進行規劃設計的，那么它部署液冷設備就會有困難。”白澤陽告訴《中國科學報》。

不過，白澤陽也表示，機房不適于部署也會在用戶接納液冷后在設計和規劃階段解決。現在液冷部署還存在一個比較棘手的情況：缺乏統一標準。

從標準入手加點“綠”

“現行一些標準與國家對數據中心要求不匹配，比如液冷設備的供水供電，與傳統風冷數據中心有些細節甚至是相左的。”白澤陽說，從曙光數創的角度，希望能聯合上下游企業一起推動更適用于液冷時代的行業標準、國家標準的落地。

他們也一直朝著這個方向努力。據張鵬介紹，迄今為止，曙光參編的與液冷技術相關的標準已超20個，包括行業邀請、協會組織和一些國標的制定。但張鵬更希望，未來三年，能否把這些標準統一？

“這一定是大勢所趨。”張鵬說，如果標準不一甚至“百標齊放”，不僅對IaaS廠商而言絕非好事，用戶也會陷入糾結和迷茫，對液冷數據中心能否可持續打下問號；而如果統一標準，液冷數據中心的設計建設、節能設備驗收、液冷機房運維等將變得清晰，勢必會對行業降低部署成本、擁抱綠色計算帶來更多積極意義。

在液冷技術落地方面，曙光數創擁有一定的發言權。

曙光不僅早在2011年就開始投入液冷技術研發，還早在2015年就有了第一批商用的冷板式液冷設備下線、2018年部署了第一套商用化浸沒液冷設備，并各自擁有時間最長的應用案例。

在此次“冷平衡”戰略發布會上，曙光數創發布了其總結多年經驗的SLiquid液冷技術品牌和CloudBASE數據中心整體解決方案品牌，為相關標準的落地提供有力的技術與產品支撐。 

曙光數創“冷平衡”戰略暨SLiquid品牌發布儀式。曙光數創供圖