绿色转型势在必行： AI加速如何协助数据中心应对能耗危机？

数据中心是这个数字化时代的核心基础，谷歌、亚马逊、脸书（Meta）、英伟达等科技巨头都需要数据中心的强大算力支持。然而，随着生成式AI的兴起，数据中心面临算力密度提升与能耗激增的双重挑战。为应对这一趋势，绿色转型成为突破口。通过AI加速与能源优化解决方案，推动数据中心向高效、低碳方向发展。

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算电协同：推动数据中心绿色智能化转型

数据中心是云计算的核心基础设施，负责数据的集中存储、计算与交换，类似一个超大型机房。它由服务器等算力设备组成，配备供电、制冷等支撑系统，确保设备稳定运行。作为数字经济的动力引擎，数据中心具备高可靠性、高安全性和高性能三大特征。

• 可靠性方面，数据中心一般采用冗余设计，如两路市电、多路网络连接等，能保障持续运行。
• 安全性方面，数据中心具备三大防护能力，包括拥有物理隔离等的设备安全防护、通过加密认证保障的网络安全，以及数据备份确保运营安全。
• 性能方面，数据中心部署高效服务器与存储设备，可实现快速数据处理与响应。

要更高效利用数据中心资源，AI加速与能源优化是关键。“让每一瓦特承载更多算力，让数字世界坚定运行！” 成为当前核心目标。AI加速技术通过GPU、FPGA、ASIC等专用硬件提升数据中心的计算能力；能源优化则通过智能调度、动态功率管理和冷却系统优化等，降低能耗与成本，减少环境影响。通过两者结合，不仅提升资源利用效率，也推动智算产业发展。

面对高功率、高能耗和安全挑战，数据中心需以安全可靠为首要原则。隔离式架构是保障设施安全的可靠选择，它可以保障电力与机房安全分离，降低故障风险。通过AI技术则可以实现运维从被动响应到主动预防，提升运行安全。此外，模块化架构也是应对算力需求不确定性的关键，它具备功能模块化、机电解耦化、机房标准化的特性，实现弹性扩容，让子系统按需部署。同时，供电效率也成为关键，从风冷到液冷，供电要从单机到系统架构进行优化，全面提升能效。未来，算电协同将成为新趋势，通过绿电直供与电网调频，实现数据中心的可持续发展。

绿色数据中心势在必行

全球对智能化的需求在近年提升，数据显示，数据中心市场规模从2022年开始每年都有14%以上的增长，并预测随着智能化在社会各领域深度渗透而开始在2025年后增长放缓，但仍可达到2027年的超过1,600亿美元。中国市场方面，中投顾问预测其市场规模可望在2028年达到5,400亿元以上，从2024年增长接近9%。市场对算力的要求非常高，在2020年智算中心的市场规模仅有300多亿元，随后却大幅增长接近40%，在2023年达到接近880亿元，并预测将会有超过26%增幅，到2028年达到接近2,900亿元。

随着数据中心的使用率上升，电力的使用也无可避免地增加。根据全球数据中心电力消耗数据，预测从2024到2030年，加速服务器的耗电量将会是其他相关设备中增幅最多的。中国数据方面也有相似的情况。预测数据中心用电量会从2024年的接近1,800亿千瓦时，在6年间升至接近5,300亿千瓦时。由此可见，数据中心在社会上大规模应用时，能源消耗随之而增加，因此优化能源使用，确保可持续发展已成为不可或缺的课题。

行业挑战与机遇

目前，行业中在数据中心技术上面对着不少挑战，尤其是对电磁兼容性（EMC）有着极高的要求。磁珠作为直流供电链路中的核心EMC器件，在磁珠选型过程中，DCR与AC阻抗之间的性能权衡：低DCR可降低直流功耗，但可能降低对高频噪声的抑制能力；高AC可阻抗抑制高频干扰，但会引起更大的直流压降。随着数据中心向高密度和低功耗发展，这种矛盾变得更加明显，需要在磁珠选型中找到合适的平衡点。

未来，随着数据中心对高速数据传输的需求不断增长，光器件的重要性日益凸显。为了实现电信号与光信号的高效转换，必须依赖精准的测试方案，尤其是在测试高度集成的光器件时。尽管测试仍面临不少挑战，但已有一些创新方法能够提升测试的效率和准确性，为数据中心的发展提供有力支持。

此外，“亚洲数据中心峰会暨产业展览会”（DCA）正为亚太地区数据中心行业注入新活力。作为美国知名活动 Data Center World 的亚洲部分，DCA凭借国际经验与本地需求，打造出专业与区域特色并存的交流平台。香港是亚洲的首站及旗舰展，拥有连接大中华与北亚市场的地理优势，为整个系列活动开启精彩篇章。

结语

面对生成式AI带来的算力与能效挑战，数据中心正加速迈向智能化与绿色化。行业中每个一环节都在推动算力与能效的极限突破。透过AI加速与能源优化双轮驱动，数据中心将不仅提升运行效率，更为数字经济注入可持续动能，成为未来世界的技术核心。

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