算力绿色化发展背景如何?

算力绿色化发展背景如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/09/05 17:09

在“双碳”目标引领下,推动算力的绿色低碳发展成为了行业共识和时代需求。

1.发展数字经济需要算力基础设施为底层支撑

数字经济时代,算力作为重要底座支撑,价值日益凸显。算力是数字经济时代新的生产力,已 成为支撑数字经济发展的坚实基础,对推动科技进步、促进行业数字化转型以及支撑经济社会发展 发挥重要的作用。当前,我国数字经济赋能实体经济的作用日趋凸显,数字产业加快增长,产业数 字化全面提速。算力基础设施作为支撑数字经济发展的重要资源,正成为推动我国经济转型升级和 培育新动能的重要力量。万物智能时代,对计算的需求呈百千倍递增,人工智能、数字孪生、元宇宙 等新兴领域的快速崛起,推动全球算力规模快速增长,驱动算力技术与产品多元创新,带动产业格 局重构重塑。以元宇宙为例,英特尔预估元宇宙需要将计算能力提升一千倍1 。

全球算力竞争不断加剧,各主要国家地区纷纷加快战略布局。全球主要国家和地区深化算力发 展路径。算力成为各国抢占发展主导权的重要手段,全球主要国家和地区纷纷加快战略布局进程。 美国高度重视算力新兴技术发展,通过更新技术清单引领技术创新方向,持续巩固美国在算力技术 领域的全球领导地位。2022 年 2 月美国白宫发布新版《关键和新兴技术清单》,涵盖先进计算等 14 个关键技术和 5 个新兴技术领域,其中先进计算包括超级计算、边缘计算、云计算、数据存储、计 算架构、数据处理和分析六大子领域。欧盟不断加大算力基础设施建设和关键技术研发的投入力度。 2021 年 9 月欧盟计划为数据基础设施、5G、量子计算等领域投资 1770 亿美元;2022 年 2 月欧盟 发布投资金额超过 430 亿欧元的《欧洲芯片法案》,提出聚焦新一代处理器、人工智能和边缘计算等 芯片技术,强化欧盟各国在高端芯片设计和半导体生产工艺方面的竞争优势。《中国算力白皮书 (2022)》提到,2021 年美国、中国、欧洲、日本在全球算力规模中的份额分别为 34%、33%、 14%、5%,其中美国和中国位列第一梯队。在当前复杂严峻的国际环境下,全球算力竞争愈加白热 化,世界各国加快本土算力产业建设,重塑全球产业链供应链竞争格局,给我国算力技术创新及产 业生态带来新挑战。

我国高度重视算力基础设施建设,多举措全面推动。近年来,我国出台了一系列重大方针政策, 将算力基础设施的重要性提升到新的高度。2020 年 4 月,国家发改委明确算力基础设施是“新基 建”的发力方向之一。2021 年 5 月,国家发改委等四部委联合印发《全国一体化大数据中心协同创 新体系算力枢纽实施方案》,提出建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的思路,强调要优化数据中 心基础设施建设布局,加快实现数据中心集约化、规模化、绿色化发展,形成“数网”体系。2021 年 7 月,工信部发布《新型数据中心发展三年行动计划(2021—2023 年)》,明确了新型数据中心 建设的总体要求和重点任务。2023 年 2 月,中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》, 明确要打通数字基础设施大动脉,系统优化算力基础设施布局。从“新基建”战略到“东数西算”工程,再到“数字中国”建设规划,在国家政策的大力推动下,我国算力基础设施建设进入全面加 速期。全国各地积极响应政策号召规划建设数据中心、智能算力中心、超算中心。中国信通院统计 数据显示,截至2022年底,我国在用数据中心机架总规模超过650万架,算力总规模超过180EFlops, 近五年平均增速超过了 30%,算力规模位居全球第二。

2.算力能耗总量快速攀升,实现“双碳”战略需要算力产业向绿 色发展

算力规模增长的同时,算力能耗总量也在快速攀升。随着数字经济的发展,数字政府、工业互 联网、智慧交通、智慧医疗、金融科技等创新应用场景催生出对算力的巨大需求。根据信通院《数据 中心白皮书(2022)》显示2 ,2021 年,我国数据中心行业收入达到 1500 亿元,近三年年均复合增 长率达到 30.69%。此外,随着人工智能发展,行业对智能算力的需求成为算力需求增长的主要动 力,尤其是随着 AIGC 风靡全球,领先企业纷纷布局大模型以构建比较竞争优势,大模型的训练对智 能算力消耗远超过其它人工智能模型。GPU 是智能算力的动力来源,但一台 GPU 服务器的成本是 普通服务器的 10 倍以上,智能算力需求高涨直接带动算力成本显著上升。与此相对应的是算力所带 来的能耗总量的快速攀升。根据国际能源机构(IEA)的数据显示3 ,2022 年全球数据中心用电量为 2400~3400 亿千瓦时,约占全球最终电力需求的 1%~1.3%。

在“双碳”目标引领下,推动算力的绿色低碳发展成为了行业共识和时代需求。我国在第 75 届联合国大会上正式提出力争 2030 年前实现“碳达峰”,2060 年前实现“碳中和”的重大战略决 策。“碳达峰、碳中和”目标是中国经济走上高质量发展道路的战略之举,也是推动经济社会绿色低碳转型、应对气候变化目标的重要机会和抓手。“碳达峰、碳中和”是经济社会发展的综合战略, 覆盖范围广、牵涉面宽,系统性和全局性强,算力产业作为数字产业的重要组成部分也正朝着绿色 低碳、节能增效、减排降耗等方向发展。从电力生产源头降低碳排放量,提高算力基础设施使用可 再生能源电力比例,正成为算力产业链整体实现绿色低碳的前提。当前,我国数据中心企业正积极 与电力、电网、储能企业共同探索“源网荷储一体化”模式,既能助力新能源消纳,促进储能技术发 展,也可以充分发挥数据中心负荷侧的调节能力,提高数据中心电力供应的稳定性,有效降低数据 中心用电成本。

3.需求层面来看,算力投资增加和节能减排压力成为企业重点关 注问题

企业 IT 基础设施投入持续上升,面临降本增效压力。随着企业数字化进程深入,企业内数据 量快速增长,算力需求规模的增长速度远远大于企业实际业务增长的速度。算力需求增长同步推动 企业 IT 开支持续增加,尤其是包括服务器采购在内的 IT 硬件的投入比例持续攀升。随着全球经济进 入新常态,企业收入规模增长逐渐放缓,持续飙升的企业成本让管理层重新评估 IT 投入背后的业务 价值,并考虑采取行动控制 IT 成本。根据 BCG 于 2022 年在全球开展的调研结果4 ,企业对扩大 IT 支出的态度愈发谨慎,在展望 2023 年 IT 投入时,有 75%的企业认为 IT 支出仍将继续上升,这一数 据在 2022 年调查时为 82%。另外 15%的企业认为 IT 支出将有所下降。受全球经济波动影响,企业 希望通过更高的投入和产出比来应对为未来高度不确定的市场环境。

企业面临“双碳”的政策要求和社会责任。在“双碳”大背景下,在行业层面,碳减排成为企 业 ESG 战略中重要组成部分,同时,企业为获得更高的 ESG 评价,纷纷对外披露“双碳”工作以及 经过第三方鉴证或认证的范围一、二、三碳排放量。

参考报告

面向算力应用环节的计算绿色化白皮书.pdf

面向算力应用环节的计算绿色化白皮书。数字经济时代,算力作为重要底座支撑,价值日益凸显。尤其是近年来人工智能、元宇宙、数字孪生等新技术的快速发展和应用,对计算的需求更是呈百千倍递增。当前,全球各主要大国纷纷加快算力建设战略布局,全球算力竞争不断加剧。但与此同时,伴随算力规模的快速增长,算力能耗总量也在急剧攀升。在全球都在关注“碳达峰、碳中和”的今天,推动算力的绿色低碳发展已成为了行业共识和时代需求,也是企业降本增效和实现社会责任的重要手段。目前,行业在推动算力绿色低碳发展过程中,关注点仍主要停留在可再生能源生产和绿色数据中心建设上。为更为全面、系统地分析绿色算力产业链,实...

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