数据中心在保持服务器冷却方面面临着严峻挑战。该行业本身就消耗着大量的能源,而冷却也带来了巨大的用水需求。人工智能(AI)和高密度计算的兴起使这项任务更加艰巨,因为它们产生的热量远超传统工作负载。
根据国际能源署(IEA)的数据,美国一个典型的100兆瓦(MW)超大规模数据中心每天消耗约2,000,000升水,相当于6,500户家庭的用水量。随着数据中心在世界各地不断涌现,而水资源日益有限,数据中心所有者和运营商正在寻求更高效、更可持续的方法。
冷却方法多种多样,但水基冷却是迄今为止最受欢迎的。研究表明,水和其他液体的传热效率比空气冷却系统高出50到1,000倍。这种高效率正是大多数超大规模数据中心和大型主机托管服务提供商即使在节水问题日益严重的情况下仍继续依赖液体冷却的原因。
然而,值得注意的是,许多先进的液体冷却系统与连续使用的冷却塔或绝热系统不同,只需一次性注满液体,在正常运行下几乎不需要额外的液体。例如,一个容量为10,000加仑的系统每年的维护所需液体量可能不到500到1,000加仑。尽管如此,彭博新闻报道称,自2022年以来,美国新建的数据中心中有三分之二位于已经面临水资源压力的地区。
在夏季,由于冷却系统为了保持最佳温度以抵御不断上升的热量而更加努力地工作,这种消耗通常会增加。
欧盟的监管压力也在不断增加,欧盟去年通过了数据中心用水量报告要求。一些科技公司希望在没有这种压力的情况下提高其可持续性:去年,微软宣布了完全不使用水进行冷却的数据中心设计。这个方向虽然雄心勃勃,但可能并非最受欢迎的发展方向。
替代水源
具有前瞻性的数据中心运营商正在探索替代水源,以减少对市政供水的依赖。这些水源包括经过处理的城市污水,这些污水可以在用于冷却之前进行额外处理。现场安装的雨水收集系统可以收集自然降水用于冷却系统。来自运河、湖泊或其他自然水源的地表水提供了另一种选择,正如谷歌在其荷兰工厂所展示的那样,他们使用运河水而不是饮用水。
通过使用替代水源,数据中心可以减轻当地饮用水供应的压力,在缺水地区通常更容易获得许可,提高其可持续性资质,并与关注水资源的周边社区建立友好关系。
结论
随着人工智能革命的加速发展和全球气温持续上升,投资节水技术已成为数据中心在环境和商业方面的当务之急。
数据中心行业正朝着激动人心的新方向发展。一些运营商正在探索浸入式冷却技术,即将服务器完全浸没在非导电液体中,从而大大减少甚至完全消除对水冷的需求。另一些运营商则在探索混合冷却方法,将传统水冷与更高效的设计相结合,以最大限度地降低能耗。
未来的道路需要进行生态转型,并将水资源管理纳入考量。立即采取行动提高用水效率的数据中心将能够更好地应对季节性热浪以及气候变化和监管要求带来的长期挑战。
编辑:Harris
