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2025年1月
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發布時間: 2021-07-28
伴隨新規定出臺，能耗大戶“數據中心”正迎來一場技術變革。
7月27日，北京市發展和改革委員會官網發布《關于印發進一步加強數據中心項目節能審查若干規定的通知》（以下簡稱：通知）。通知顯示，即日起北京市內新建、擴建數據中心若PUE值超1.4，將被征收差別電價電費。
該規定意味擴建、新建PUE不達標數據中心，每年將付出數千萬、乃至上億元額外電費。這將促使，城市內數據中心加速步入綠色、液冷時代。
PUE超標將多繳億元電費
通知顯示，北京市將進一步加強市范圍內數據中心項目的節能審查，對于PUE（評價源效率指標，理想值為1）>1.4且<=1.8的項目執行的電價加價標準為每度電加價0.2元；對于PUE>1.8的項目每度電加價0.5元。
此外，北京市內擴建數據中心，年能源消費量大于等于 2 萬噸標準煤且小于 3 萬噸標準煤的項目，PUE 值不應高于 1.2；年能源消費量大于等于 3 萬噸標準煤的項目，PUE 值不應高于 1.15。
對此，曙光數創副總經理姚勇表示，以新建3000個標準機柜，單機柜平均功耗為18kW的中型數據中心為例。按北京市新規，其PUE值若超過1.4小于1.8，一年將支付差別電價電費9460萬元，若PUE值超過1.8則將支付差別電價電費2.36億元。
對目前的數據中心運營企業和單位來說，支付這些額外費用是難以承受的。而北京、深圳的數據中心規范和標準，對全國城市具有較強的示范作用。此外PUE值要低于1.4，數據中心的傳統風冷散熱技術已難以滿足。
降PUE遇“風冷”瓶頸
伴隨IT產業的高速發展，數據中心正快速成為新能耗大戶。
據報道，2018年全國數據中心總耗電量1500億千瓦時，占社會總用電量的2％。預計到2025年，這一占比將增加一倍達到4.05％。
高能耗的背后是PUE值的居高不下，據報道截至2019年年底，全國超大型數據中心平均PUE為1.46，大型數據中心平均PUE為1.55。
“冷卻計算設備耗能一直是導致高PUE值的直接原因”姚勇介紹，傳統數據中心風冷模式，將使一半能耗用于冷卻計算設備，其PUE值普遍在1.4以上。
最為關鍵的，伴隨CPU等核心計算芯片的功耗升高，風冷模式下單機柜功率密度最高只能到30kW左右。
雖然芯片工藝制程不斷進步，但服務器端CPU、GPU功率已分別突破300W、400W大關。
伴隨人工智能等高密度計算場景增多，目前在運行數據中心不少單機柜功率早已突破30kW。
PUE 1.04 最綠色數據中心
2019年12月，曙光曾將“液冷‘爆發’倒計時鐘”的時針撥到11點50分，這距象征液冷在數據中心行業全面爆發的“零時”僅有10分鐘。
“液冷爆發”倒計時啟動現場
姚勇表示，對北京、上海等城市而言伴隨嚴苛PUE值政策出臺，其新建、擴建數據中心可以說已進入“液冷”時代。
“液冷技術也有很多種類，冷板液冷、浸沒液冷、浸沒相變液冷。從降低PUE值上來看浸沒相變液冷技術效果最好。在非高密度計算等領域新建、擴建數據中心，冷板式液冷也是很好的選擇。”姚勇說。
曙光率先于2015年推出國內首款標準化量產的冷板式液冷服務器，并在當年完成國內首個冷板式液冷服務器大規模應用，2017年曙光交付了國內首套商用全浸沒液冷服務器，并在2019年完成國內首個刀片浸沒相變液冷服務器的大規模部署。
平穩運行中的“刀片式浸沒相變液冷”服務器(局部)
以采用刀片式浸沒相變液冷技術的曙光綠色數據中心為例，其PUE值可降至1.04。相比風冷數據中心能效比提升超30%，CPU等核心芯片部件性能可提升20%，單機柜功率密度達160kW，計算設備可靠性至少提升一個數量級。
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