中国数据中心节能技术委员会秘书长吕天文在2017年接受《IT时报》采访的时候就明确表示，2016年中国数据中心总耗电量已超过1200亿千瓦时。

这个数字无疑相当的惊人，因为同年三峡大坝的全年发电总量不过才1000亿千瓦时左右，这就意味着中国数据中心一年的耗电已经超过了三峡大坝的发电量，并且这些年其耗电还在不断增加。

因此，从目前的形势来看，中国数据中心可能急需降温黑科技来帮忙。

中国数据中心的耗电基本情况

在大家享受网络时代带来的好处时，是否思考过有“人”在为我们负重前行呢？这个“人”就是中国数据中心。

所谓的数据中心是基础设施、计算机场地、信息系统软件和信息资源等组成的实体，属于重要的网络基础设施。

它的主要职责是进行数据信息的传输、整合以及分析等等，为万千行业的数字化转型提供基础。

随着数据中心需要承担更多的处理任务，其算力和功率都在不断攀升，而这种情况就直接导致支撑IT设备运行的能耗随之提升。

就这样，中国数据中心的耗电量是一年比一年高，比如在2018年其用电量就已经达到1608.89亿千瓦时，比同年上海全社会的用电量还要多。至于三峡大坝的发电量，此时早已赶不上了。

而更让人头疼的事情还在后面，那就是数据中心承担的业务越多，其设备产生的热量就会越多。

毫不夸张地说，IT设备会将99%以上的电能都转换成热能，而这些热量必须及时散出去，不然就可以直接在机房吃“烧烤”了。

正因如此，中国数据中心的电不仅要供给设备运行，还要将大量的电用来帮设备散热，进一步增加了耗电量。

资料显示近五年来，我国数据中心耗电量保持15%以上的增长率，2020年耗电量突破2×10^11 kW·h，占全国总用电量的2.7% ，折合二氧化碳排放量2×10^8t（以燃煤发电折算）。

以目前的情况来说，数据中心的耗能设备可以分为三个部分，分别是IT设备、制冷系统和供配电系统。

其中IT设备是关键，供配电系统则是数据中心的动力心脏，为其提供电力保障。

至于制冷系统，它只能算是一个辅助单元，可它的能耗占比却仅次于IT设备能耗，这是严重的浪费。

此外，随着我国碳中和要求的提出，数据中心已经迎来了转型的关键点，必须要改变“高能耗”的现状，将电量用在刀刃上。

不难看出，这个转型的关键点之一就在于如何用最少的能耗给IT设备进行降温。

那么，有没有什么降温的高科技呢？

降温需要高科技，哪些可以借鉴？

首先是“干空气能”，不少人可能第一次听到这个名词，它指的是通过干空气由干变湿的过程来吸收空气中的能量，而这种能量则是空气所具备的干空气能。

早在2007年，我国新能源利用干空气能来蒸发冷却空调制冷，就已取得了不错的成果。

当然，干空气能在干燥的西北地区更好用，所以国家发改委在2021年5月，还专门提出了“东数西算”工程。

其次就是此前非常火的液冷技术，它可以直接利用自然冷却，有效降低数据中心的耗电量。毕竟在芯片热封装壳温不断提升的情况下，已经到了风冷散热的极限。

在这种情况下，比热容是空气1000到3500倍、导热性是空气15到25倍的液体就成为了新的散热选择。

虽然在咱们看来，使用液体给IT设备降温，无异于将电脑泡在水里凉快一会儿，是非常离谱的，但是液冷技术并不是单纯的泡水，它能够有效规避风险，并且已经取得了一定的发展。

从专业的角度来说，液冷技术就是利用液体介质与热源进行间接或者直接接触，达到换热的效果，换热完成之后再让冷却的液体将热量传出去。

这种方法的优点在于，换热系数高、流动性好并且稳定性也很高。

值得一提的是，液冷技术的种类也比较多，可以分为间接液冷、直接单向液冷和直接两相液冷，针对不同的冷却对象会有不一样的选择。

比如对电子设备就常常会使用射流冲击、喷雾冷却等等，但是针对数据中心服务器，就基本没有用过射流冲击的方法了。

一般来说，数据中心常常会使用浸没式液冷或者喷淋式液冷。

以阿里云计算有限公司为例，他们就采用了自主研发的液冷服务器集群，在杭州建立了全球规模最大的单向浸没液冷数据中心——仁和数据中心，其PUE（能源利用效率）低至1.09，效果相当不错。

此外，2019年曙光信息产业股份有限公司发布的“硅立方”高性能计算机，也是采用了浸没相变液冷技术方法，从而让其PUE值达到了1.04。

实际上，起步较早，运营着多个大型数据中心的谷歌，很早的时候就利用了相关的技术。并且，他们使用的还是来自波罗的海附近的海水，这种冷却方式无疑环保又实惠。

按照目前的发展形势来看，液冷应该算得上是“降温黑科技”了，并且随着研究的不断深入，我国液冷降温技术也取得了较大的进步，其占有的市场份额正在不断扩大。

资料显示2021年我国数据中心市场收入中，液冷数据中心市场收入已达450亿~500亿元，占比30%以上，发展空间大。

除了以上这些降温方法之外，人们还提出了自然冷却系统，根据数据中心所处的位置气温等条件，对其内部参数进行调整，以达到节能减耗的需求。

那么，在顺利解决了数据中心的能耗和散热需求之后，它将会朝着那个方向走去呢？数据中心在未来会迎来怎样的发展？

中国数据中心的未来发展趋势

相信大部分人都意识到了，未来社会将朝着数字化时代迈进，届时，数据中心的“算力”将会成为一种重要的生产力。

在这种情况下，国家非常重视数据中心的发展，比如在十四五规划和相关纲要当中，就已经明确指出要加快构建全国一体化的大数据中心体系，尽快建设E级和10E级超级计算中心。

咱们今天所说的降温黑科技，就是让数据中心朝着降本增效、智能运营的方向走去。

毕竟在建设初期，我们只是根据传统经验进行建造，并未对其环境进行优化，所以未来数据中心内部的变革将会愈加明显。

此外还要让其算力进一步发展，朝着更高质量发展。目前我国数据中心的算网协同发展处在起步阶段，许多东西都不够完善，相信会在慢慢的摸索以及“东数西算”的领导下不断前进，真正实现灵活发展。

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