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从PUE到每瓦Token:数据中心评价体系正在从能效走向算力生产力
  • 随着生成式人工智能、大模型和智能代理(Agentic AI)的快速发展,数据中心正在从传统意义上的计算基础设施,转变为支撑人工智能应用的“AI工厂”(AI Factory)。在这一趋势下,数据中心行业对于能源利用效率的评价标准也正在发生变化。

    随着生成式人工智能、大模型和智能代理(Agentic AI)的快速发展,数据中心正在从传统意义上的计算基础设施,转变为支撑人工智能应用的“AI工厂”(AI Factory)。在这一趋势下,数据中心行业对于能源利用效率的评价标准也正在发生变化。
      
      过去,PUE(Power Usage Effectiveness,电能使用效率)长期作为衡量数据中心节能水平的核心指标,而进入AI时代后,如何衡量单位能源能够产生多少AI计算价值,正在成为行业关注的新方向。
      
      2026年,英伟达CEO黄仁勋在GTC大会上多次强调“每瓦Token吞吐量”(Tokensper Watt)是决定AI数据中心生产成本和收入能力的核心指标。该指标通过衡量单位功率下AI模型能够产生的Token数量,评估AI数据中心能源转化为计算产出的能力。
      
      对于建筑智能化和数据中心基础设施行业而言,这一趋势释放出一个重要信号:未来数据中心竞争将不再只是围绕PUE优化展开,而将进一步延伸到“单位能源产生多少智能价值”的综合能力竞争。
      
      从PUE到每瓦Token:AI时代数据中心评价体系升级
      
      自2007年提出以来,PUE一直是全球数据中心衡量能源效率的重要标准。其计算方式是数据中心总能源消耗与IT设备能源消耗之间的比值,主要反映供配电、制冷、照明等基础设施环节的能源损耗情况。PUE越接近1,说明数据中心用于非计算设备的能源比例越低,整体能源效率越高。
      
      在过去十多年中,PUE指标推动了数据中心节能技术的发展,包括高效制冷、模块化供配电、自然冷却、智能能源管理等技术的大规模应用。
      
      然而,人工智能的发展正在改变数据中心的运行逻辑。传统数据中心更关注“消耗多少能源支撑多少IT设备运行”,而AI数据中心则更加关注“消耗同样的能源能够产生多少AI计算输出”。
      
      随着大规模AI模型训练和推理需求不断增长,越来越多的数据中心正在向“AI工厂”演变。这类设施通常拥有更高密度的GPU或AI加速芯片,其建设规模甚至达到百兆瓦、千兆瓦级别。同时,区域电网容量、能源供应限制以及基础设施建设周期,正在成为制约AI算力扩张的重要因素。
      
      在能源成为稀缺资源的背景下,仅关注能源消耗效率已经不足以全面评价AI基础设施价值。因此,“每瓦Token”开始成为衡量AI计算能源生产力的重要指标。
      
      每瓦Token衡量单位能源产生的AI价值
      
      Token是人工智能模型处理信息和生成内容的基本计算单位。无论是大语言模型生成文本、AI创建图片,还是智能代理完成复杂任务,本质上都对应一定数量的Token处理过程。
      
      简单理解,每瓦Token量表示:数据中心每消耗1瓦电力,可以产生多少AI输出Token。与PUE关注“基础设施能源效率”不同,每瓦Token关注的是“计算资源利用效率”,即能源投入最终转化为多少有效AI输出。
      
      近年来,随着AI芯片能效竞争不断加剧,每瓦Token也逐渐成为评价AI芯片和AI推理系统性能的重要指标。特别是在AI推理场景中,由于模型运行成本与长期能源消耗高度相关,提高单位功耗下的Token吞吐能力,已经成为降低AI服务成本的重要方向。
      
      不同硬件架构在这一指标上的表现存在明显差异。例如,专用NPU等AI加速架构相比传统GPU方案,可以通过针对性优化提高单位能源计算能力。在AI数据中心层面,通过芯片架构、软件优化、任务调度以及基础设施协同设计,也能够进一步提升整体每瓦Token产出。
      
      因此,在“Token工厂经济学”理念下,固定电力条件下,每瓦Token能力更高的数据中心,将拥有更低的AI计算成本和更高的运营效率。
      
      制冷与热管理成为提升每瓦Token的重要环节
      
      在AI数据中心中,高性能GPU和AI加速芯片带来的高计算密度,使热管理成为影响算力释放的重要因素。
      
      过去,数据中心制冷系统主要承担保障设备安全运行的作用;而在AI工厂时代,制冷系统正在直接影响计算效率。芯片温度、冷却方式以及能源调度策略,都可能影响AI计算性能和单位能源产出。
      
      江森自控近期在分分享这一话题时认为,提高每瓦Token,需要从整个基础设施链路进行优化,包括:
      
      ·根据环境温度变化优化制冷策略;
      
      ·利用热管理能力提升芯片运行效率;
      
      ·通过空气冷却、液冷等技术组合提高能源利用率;
      
      ·根据AI负载变化动态调整基础设施运行状态。
      
      这意味着,数据中心暖通系统已经不再只是传统意义上的辅助设施,而正在成为提升AI计算价值的重要组成部分。
      
      建筑智能化将在AI工厂建设中发挥更大作用
      
      从建筑智能化行业视角来看,AI数据中心的发展正在推动建筑科技与IT基础设施进一步融合。未来的数据中心建设,需要综合考虑智能暖通控制系统、能源管理平台、数字孪生技术、AI运维系统、液冷与气冷协同管理、动态能源优化等等。
      
      近年来越来越多的建筑智能化企业相继推出的一系列AI数据中心参考设计,也体现出这一趋势。其方案强调通过优化冷却架构、提高能源利用效率、降低水资源消耗,实现更高水平的数据中心可持续运营。
      
      例如,通过空气冷却与液冷系统协同设计,可以释放更多电力资源用于AI计算;通过优化冷冻水温度和冷机配置,可以提升制冷系统COP(性能系数),减少设备数量和能源消耗。这些技术方向表明,未来AI数据中心的竞争不仅是芯片和服务器的竞争,也是建筑能源系统、热管理技术和智能控制能力的竞争。
      
      AI工厂时代,数据中心进入“能源生产力”竞争阶段
      
      从行业发展趋势来看,PUE时代解决的是“如何减少数据中心能源浪费”,而每瓦Token关注的是“如何让每一度电产生更多智能计算价值”。
      
      随着AI模型规模持续增长,能源将成为人工智能发展的核心资源之一。未来数据中心运营商需要同时优化:
      
      ·电力供应能力;
      
      ·制冷效率;
      
      ·算力利用率;
      
      ·AI任务调度;
      
      ·基础设施智能化水平。
      
      对于建筑智能化企业而言,AI数据中心正在成为一个新的高价值市场。其建设需求已经从单纯的数据机房环境,扩展为融合建筑环境控制、能源管理、算力基础设施和人工智能运维的新型智能建筑系统。Tokensper Watt理念,反映了AI时代数据中心评价体系的重要变化:行业正在从关注“消耗多少能源”,转向关注“能源创造多少智能价值”。
      
      未来,随着AI基础设施规模持续扩大,每瓦Token有望与PUE、WUE(水资源使用效率)等指标共同构成评价下一代数据中心综合竞争力的重要体系,也将进一步推动建筑智能化、暖通节能和人工智能技术的深度融合。
      
      编辑:Harris
      
      

    随着生成式人工智能、大模型和智能代理(Agentic AI)的快速发展,数据中心正在从传统意义上的计算基础设施,转变为支撑人工智能应用的“AI工厂”(AI Factory)。在这一趋势下,数据中心行业对于能源利用效率的评价标准也正在发生变化。