人工智能降低数据中心能耗的深度解析

　　本次访谈中，Infosys 高级副总裁兼能源业务主管探讨了人工智能技术，以及旨在降低数据中心电力消耗、提升运营效率的相关策略。

　　数据中心已成为数字经济的支柱，悄然为从流媒体服务到人工智能等各项应用提供算力。

　　但随着他们角色的扩大，人们对电力的需求也随之扩大。这给试图实现气候目标的组织和政府带来了压力。

　　约瑟夫·阿伦彻里是科技服务与咨询公司Infosys的高级副总裁兼能源业务负责人。他的投资组合涵盖欧洲、中东和印度的战略客户，并花费数年时间致力于提高数字基础设施的能源效率。

　　约瑟夫在本次问答中分享了他在数据中心方面的专业知识。

　　数据中心真正消耗了多少能源？

　　国际能源署估计，目前数据中心约占全球能源使用量的1.5%。

　　尽管这听起来可能并不算太高，但需要认识到，这一比例正在迅速增长，随着数据指数级增长和对数字服务的日益依赖，从超大规模计算机到边缘计算节点等数据中心的需求正以前所未有的速度扩大。

　　这些能量的消耗不仅体现在计算上，更集中在冷却中。仅冷却系统就可能占数据中心总能耗的40%至50%。

　　哪些技术可以对此产生影响？

　　越来越多的技术能够显著提高数据中心的能源效率和可持续性。

　　沉浸式降温是最有希望的进展之一。该技术涉及将介质中的处理器浸入介质中，而介质在传热时比传统的空气或水基系统效率更高。

　　事实上，Infosys已与壳牌合作，在其德克萨斯州的数据中心实施了一种合成的单相浸入式冷却解决方案，可显著降低能耗，并显著节省91%的用水量。

　　我们还看到，向模块化或容器化数据中心的转型将带来显著的能源效益。

　　这些现代配置的功能可能比传统基础设施强大六倍，且具有更高的可扩展性和更快的部署速度。基于改造的能效技术也正在获得广泛关注。

　　部署支持物联网的系统还可使数据中心能够实时智能地监控和管理电力与制冷，减少浪费，并提高对不同负载条件的响应能力。

　　在选址和基础设施设计方面，利用自然冷却的环境也能带来显著影响。

　　通过与戴姆勒的合作，我们支持该组织将其高性能计算（HPC）集群迁至挪威的莱夫达尔矿区数据中心。该设施位于一座原矿中，完全由可再生的水力发电和风能供电，受益于自然降温和稳定的地下温度，能够显著降低数据中心的能源规模。

　　最后，将太阳能、风能或水能等可再生能源整合到数据中心的电网中，有助于减少范围1和范围2的排放，使运营更接近长期的碳中和目标。

　　如何利用人工智能来支持数据中心的能源利用？

　　人工智能在提高数据中心的智能性和适应性方面发挥着越来越重要的作用，而且存在一些具有显著影响力的应用。

　　首先，人工智能驱动的预测分析能够预测数据负载趋势，并有助于优化资源配置，从而减少过度供给和不必要的能源使用。

　　其次，通过动态冷却控制，人工智能系统能够实时监控处理器负载并调整冷却机制，从而提高运行效率。

　　人工智能还可以通过帮助组织评估其数据基础设施的时间和扩展方式，从而帮助其进行基础设施规划。

　　例如，在医疗环境中，人工智能可能会投射出来自物联网设备的增加数据，并相应地建议扩大容量。能够为特定行业设计人工智能，企业还可以对来自各个系统的数据流进行建模，计算效率，并预测数据中心在12至18个月内何时需要扩展。

　　这有助于企业确定其现有基础设施的充足性。

　　此外，当与可再生能源集成时，人工智能能够有效管理供需平衡，确保不间断运行，同时最大限度地提高可持续性。

　　为什么企业希望拥有更可持续的数据中心？

　　人工智能的普及率正在急剧上升，且并未显现出放缓的迹象，数据中心利用率不断提高，在最坏情况下，数据中心的功耗可能在2026年达到翻倍。

　　这不仅意味着成本上升，而且成为应对气候变化的障碍。与此同时，欧盟的数据中心报告规则将发生变化，作为其在2020至2030年十年间实现能源消耗减少11.7%的更大目标的一部分。

　　从资本支出的角度来看，采用以上提到的高效浸入式冷却等解决方案，可实现每瓦0.50美元至1.10美元的整体节约，并带来更高的节约空间。

　　假设数据中心装机容量为2MW，在资本支出阶段可节省200万美元，每年可节省100万美元的能源支出。在运行层面，数据中心的平均功耗效率（PUE）可从1.4降低至1.2。

　　从品牌和信任的角度来看，绿色环保的基础设施提升了企业声誉，并加强了与客户、投资者和监管机构的关系。

　　这些发展需要加大努力并迅速采取行动，使数据中心具有可持续性和成本效益。未来的数据中心必须从绿色能源供应、节能制冷和节能运行的角度出发。

　　简而言之，可持续数据中心不仅对地球有益，对商业也有益。

　　（素材来自：AI Magazine 全球储能网、新能源网综合）