AI算力需求与数据中心建设 - AI产业快速发展带动算力需求爆发,企业部署大模型门槛降低,应用端加速渗透,推动人工智能数据中心进入高速建设期 [1] - 多家上市公司已相继披露大额算力服务合同 [1] 数据中心能耗挑战 - 数据中心是典型耗能大户,也是我国能源消耗增速较快领域之一 [2] - 国际数据公司预测,2024年人工智能数据中心IT能耗达55.1太瓦时,2027年将增长至146.2太瓦时,5年间实现6倍增长 [2] - 北京理工大学报告预测,到2030年我国数据中心用电负荷将达1.05亿千瓦,总用电量约5257.6亿千瓦时,占全社会总用电量4.8% [2] 数据中心水耗挑战 - 数据中心不仅耗电,还大量消耗水资源,冷却系统是水耗主要来源,贡献超过95%的水利用效率 [3][4] - 谷歌2023年环境报告显示,其2022年消耗56亿加仑水,其中52亿加仑用于数据中心,较2021年增加20% [3] - 一个小型一兆瓦数据中心若采用传统冷却方法,年水耗量超2500万升,一些大型数据中心冷却系统日用水量甚至达500万加仑 [5] - 电力生产也产生间接水耗,全球火力发电厂每生产一兆瓦电力,平均水足迹在220升至5076升 [5] - 到2030年,AI相关增长预计将消耗相当于印度年需求量的电力,以及与美国全年饮用水需要相当的水量 [1] 冷却技术革新趋势 - 随着芯片功耗及单机柜功率密度攀升,叠加PUE、WUE要求趋严,数据中心冷却方式正不断革新 [5] - 传统风冷技术已难支撑能耗压力,促使越来越多数据中心转向液冷技术 [6] - 液冷技术具有冷却效率高、PUE及WUE低、集成度高、可靠性强和运维方便等优势 [6] - IDC预测,到2028年60%的数据中心将采用液体冷却等创新解决方案以应对电力短缺和可持续性要求 [6] - 中国信通院预测,2023-2027年中国液冷数据中心市场将以59%的复合增长率发展,到2027年市场规模有望突破1000亿元 [6] 液冷技术的新挑战 - 液冷技术带来泄露风险、验证复杂、维护成本高等新挑战 [7] - 冷却液一旦泄漏或循环系统故障,易导致更高宕机风险,对机房稳定性要求更高 [7] - 冷却液可能因水质、设计和材质问题产生腐蚀、结垢、沉积及微生物等问题,造成冷板堵塞、传热效率下降,导致服务器损害和宕机事故 [7] - 液冷系统验证过程比传统风冷更复杂,需要更多认证程序 [8] - 液冷系统维护需要专业技术人员和设备,维护成本较高,且一旦出问题可能影响数据中心正常运行,增加停机时间 [8] 纳尔科的水管理解决方案 - 纳尔科是艺康集团旗下专注于水处理和工艺改进的品牌,提供数据中心液冷管理方案 [9] - 方案通过从设计、制造、运输、安装到维护的全生命周期管理,保障数据中心安全性,避免冷却液泄露导致的服务器损坏及传热效率下降引发的宕机风险 [9] - 在设计环节评估现有和未来设计以避免冷却液相关挑战,在制造环节与工厂合作确保冷板组装过程避免结垢、腐蚀、微生物等问题 [9] - 在运输环节提供指导保证产品质量,在安装环节提供操作指导确保过程干净连续易操作,在维护环节共同起草方案并通过数字化在线监测保障设备正常运行 [9] - 提供水基与醇基两种二次侧冷却液方案,水基冷却液的新型微生物抑制组分解决了传统水基冷却液微生物风险与高运维成本问题,低毒性醇基冷却液配合数字化在线检测避免了有效成分衰减与泄露 [10] - 该方案与主流CPU、GPU厂家进行了联合实验与验证,并已获世界知名处理器公司推荐,在国内外数据中心有成熟应用 [11]
算力需求持续爆发,“能耗大户”如何滴水必争?