英特尔X新华三：低碳节能重构下一代绿色数据中心

数字经济已经成为驱动我国经济发展的新引擎，数据中心作为其重要载体，建设体量和规模不断扩大。然而，随着数据中心应用的广泛化，数据中心高能耗和碳排放也备受关注。

如何通过新兴技术实现节能减排，成为行业的关注重点和亟需解决的难题。近日，新华网专访新华三集团计算存储产品线副总裁刘宏程和英特尔云与行业解决方案集团首席技术官吴闻新，就“双碳”战略下，新一代绿色数据中心节能低碳技术应用相关话题展开探讨。

双方表示，产业链上下游应该通力合作，通过绿色矩阵解决方案等技术创新，提升行业标准建设，打造低碳、节能、高效的行业生态，驱动整个数据中心行业实现可持续发展。

紧随国家政策逐步降低PUE 液冷技术发挥关键作用

随着数字化成为拉动经济发展新引擎，数据中心担当重要支撑角色，机架数量快速增长。但同时，数据中心耗电量也不断刷新纪录。一般来说，数据中心能效评价指标之一是PUE（Power Usage Effectiveness，电能利用效率），即数据中心总耗电量与数据中心IT设备耗电量的比值，基准是2，数值越接近1代表其用能效率越高。

近年来，国家颁发相关政策，对PUE提出明确限制。在此前发布的《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》中，对PUE达标有明确规定：到2021年底，新建大型及以上数据中心PUE降到1.35以下，到2023年更要低于1.3。

硬指标与时间表的设定，有助于推动绿色数据中心快速普及。

如今，液冷技术成为降低PUE的关键。

传统风冷散热效率低、噪音大，同时需配备空调系统，整个服务器密度难以提高。利用液冷技术，可以将单机柜功率做到几十千瓦甚至上百千瓦，提升数据中心机柜上架率。同时能将数据中心热量直接带到室外，减少使用大量精密空调，降低数据中心的耗电。液冷还可以通过降低服务器温度和灰尘覆盖，提高服务器稳定性。

可以预见的是，随着技术、配套产业链成熟，成本逐渐降低，液冷技术将大规模应用。

作为新华三长期而稳定的合作伙伴，英特尔提供从器件级到服务器系统、机架和数据中心层级的整体解决方案和参考设计，结合风冷、冷板式、浸没式液冷等先进散热技术的实践经验，与中国全产业链合作伙伴共同推动建立并完善液冷生态系统，促进产业成熟度提高。通过产品设计、制造工艺等底层架构，英特尔希望和新华三合作研发下一代整体液冷解决方案，共同推动数据中心产业可持续绿色发展。

基于第三代英特尔至强可扩展处理器的新华三的H3C UniServer R4900LC G5液冷服务器能使CPU温度降低18℃，并支持高功耗芯片散热，整机功耗降低21.3%，有效降低数据中心PUE，有利于实现超低能耗的绿色数据中心。

截至目前，新华三在全球有超过800+个的数据中心案例，成功打造出PUE小于1.1的节能数据中心，实现从整体技术能力到公司关键成果的转化。据刘宏程介绍，在积极践行政策的过程中，拥有强大数据中心设计团队的新华三，从咨询、设计、施工、验证和运维，提供数据中心全生命周期服务，尽可能程度降低数据中心能耗。

加强合作共促行业标准建设 全面提升数据中心能效

今年8月，英特尔与新华三在内的合作伙伴一起联合发布《高效能数据中心白皮书》，助力数据中心应对转型升级的挑战。目前，英特尔还与包括新华三在内的产业链上下游共同编纂了《绿色数据中心创新实践——冷板液冷系统设计参考》，清楚定义了液冷各部件及系统的可靠性验证方法及判断依据，目的是简化整个设计难度，降低设计及制造成本。

从近期来看，冷板式液冷是主流方向。“冷板式液冷和浸没式液冷都是利用液体降低数据中心的能耗，但是冷板式液冷对于数据中心来说改造工作相对可控，在成本考虑上来讲也比较低。由于产业界目前还没有统一规范，英特尔也在推进冷板式液冷参考设计，让产业界能早日规范化，实现冷板式液冷在数据中心快速部署。”吴闻新说。

在服务客户的过程中，英特尔致力于数据中心模块化设计。在DC-MHS、OCSP等行业标准支持下，分别是面向更注重模块化复用与更注重成本优化这两个方向进行设计与优化，可以减少电子废料和碳排放，为ICT产业提供可持续、可循环的解决方案。对于新华三来说，刘宏程认为，这意味着，建立新标准最大的价值在于，这能够减少上游生态环境生产设计制造难度，从而凭借降低成本，让用户使用更新的技术。

新技术的普及，也面临着巨大挑战。面对不断增长的能源消耗，加速运营模式的转型，针对计算密集型工作负载与低能耗运行之间的矛盾，英特尔找到了一些有效的解决方案。

英特尔在处理器平台里植入了加速器，提供从内置多种加速引擎的CPU产品到GPU、IPU、FPGA等多种算力产品及解决方案，以XPU + oneAPI为抓手推动异构计算，解决从云到端不同计算场景的需求，解决了通用计算在处理海量数据时采用更多处理器带来的高昂成本和更高发热量问题，使得多元化计算与高效能计算两者兼得。在新的CPU架构里，英特尔引进了基于性能核(P-core)和能效核(E-core)的双轨产品路线图，优化整合为通用、定义行业发展的平台，更大限度地增强产品的每瓦性能和细分功能。

值得一提的是，在软件层面，为持续探索进一步提升供电效率的现状，英特尔通过设计架构，高压直流、分布式电池技术、48V集中式供电技术，配合英特尔功率钳位技术、系统闲置功耗管理软件（Idle Power 调优）技术等多层面帮助广泛生态合作伙伴提高其硬件产品设计能效、功率密度以及上架率，并共同努力降低TCO，全面提升整体数据中心能效。

积极响应“双碳”政策 推动行业可持续生态建设

2021的中央经济工作会议将“做好碳达峰、碳中和工作”列为重点任务之一，“双碳”目标也为企业未来发展释放明确信号。对于英特尔来说，早已把 “双碳”理念植入公司各项行动当中。

吴闻新说，“作为一家将责任注入企业灵魂的科技公司，英特尔坚持不懈地提升业务的可持续性，为保护地球积极投入。”英特尔设定了2040年实现温室气体净零排目标及里程碑，通过利用技术基座与合作伙伴携手推动整个产业的“双碳”目标实现。英特尔的愿景是想打造可持续半导体制造业，这包含实现净零排目标，同时在生产制造过程中，优先使用再生能源为生产制造供电，推动工厂用水正效益。

可持续制造带来可持续产品。英特尔着眼于系统架构，推动可持续产品策略，从数据中心到机架，从平台到芯片，设计产品优化系统。吴闻新表示，该领域的一项关键创新是创建模块化服务器，数据中心操作员可以独立升级计算、网络和 I/O模块，这即减少了总碳足迹，优化了性能，又延长了产品使用寿命，从而减少了电子废弃物循环。

英特尔构建了完备的数据中心解决方案矩阵，即“英特尔绿色数据中心技术框架”，包含三大层次维度，一是数据中心能效与功率密度，二是先进制冷技术，三是基础设施智能化；围绕三大垂直领域，英特尔在技术上实现了从上到下的渗透，以芯片、服务器、机架、数据中心基础架构四个水平方向，与产业链联合创新，为客户定制化绿色节解决方案。

除了与英特尔的合作，依托数字化解决方案，新华三深度赋能城市与行业重构发展模式，助力区域协同。近年来，新华三帮助包括内蒙古、天津、西安、西藏等地实现了环保智慧云的落地，让数字智慧促进区域的绿色成长。与此同时，新华三自身积极履行节能减排义务，在公司内部推行低碳节能的办公流程，升级绿色供应管理体系，积极参与绿色标准的制定，为企业践行“双碳”战略打造了一个可供参考的借鉴样本。

刘宏程表示，新华三将继续加大研发投入，包括对节能技术的投入和低功耗技术的投入。通过技术创新和产业合作，加速数据中心运营模式的绿色转型，推动数据中心节能减排、可持续发展，助力数字基础设施建设、碳中和计算，早日实现“双碳”目标。

吴闻新则表示：英特尔将与更广泛的计算行业合作，推动可持续的生态系统。同时与行业合作伙伴一起量化、减少、甚至消除碳排放量，比如将计算行业融合到标准化的碳测量中，使之成为测量和跟踪碳的常用方法。“未来，通过减少碳足迹、扩大技术‘手印’，英特尔愿意与广大合作伙伴一起深入合作，针对碳排放或者绿色数据中心具体应用场景，携手创新落地解决方案。”