《华盛顿邮报》近期刊载的一篇文章着重指出了科技领域中一个愈发凸显且极为紧迫的状况:数据中心,尤其是那些承载人工智能(AI)工作任务的数据中心,其耗水量之巨大令人咋舌。如文中所阐释的那般,人工智能前所未有的运算需求致使电力与水的消耗量急剧攀升,进而引发资源紧张局面并滋生环境问题。不过,数据中心面临的水危机实则存在化解之道 —— 液体冷却技术。
文中精准提及,数据中心的大部分用水被用于冷却环节,特别是借助蒸发冷却系统。在这类系统里,计算机芯片产生的热量凭借空气冷却予以去除,即热空气被吹经冷却器。随后,冷却器借助水的蒸发将热量释放至大气之中,其每年的耗水量达数十亿加仑之多。
伴随人工智能以及其他高性能计算应用的迅猛崛起,人工智能芯片散发的热量大幅增加,迫使数据中心为维持温度而消耗更多的水。该文章着重强调这种趋势难以为继,尤其是在人工智能于各行业持续拓展影响力的背景下。
所幸的是,存在一种能够显著削减数据中心庞大用水量的途径:液体冷却。与传统的空气冷却系统不同,液体冷却运用液体直接从硬件传导热量,液体在热量的捕捉与散发方面效率更高。借助液体直接散热能够降低甚至免除水蒸发的需求,从而提供一种节水的替代方案,极为契合处理人工智能工作负载所产生的热量。
实际上,液体冷却并非仅仅局限于冷却功能 —— 它能够将热量二次利用,例如为周边建筑物供暖、助力农业生产,乃至应用于水产养殖项目。液体冷却并非简单地浪费热量与水资源,而是构建起一个闭环系统,削减总体资源的消耗并降低对环境的影响。
AI 正助力液体冷却技术的推广应用
诚如《华盛顿邮报》文章所述,AI 正加速变革的进程。尽管液体冷却属于一种由来已久的选项,然而其常常被边缘化,传统的空气冷却取而代之成为主流。但随着 AI 对数据中心处理能力边界的不断突破,液体冷却不再是可有可无的备选 —— 它正逐步成为一种必然需求。
英伟达近期宣告其专为 AI 设计的新型 Blackwell 架构将全面采用液体冷却,这清晰地表明业界已开始领悟这种转变趋势。鉴于 AI 芯片的发热强度持续升高,空气冷却已趋近极限,而与传统蒸发冷却相关的耗水量亦急剧增长。未来的走向已然明晰:AI 将推动液体冷却技术得到广泛应用。
除了能够降低用水量之外,液体冷却还可极大地提升能源利用效率。正如文章所指明的,AI 持续增长的能源需求令人忧虑。数据中心通常会将其高达 40% 的能源消耗用于驱动空气冷却系统中的风扇与冷却器。液体冷却凭借更为直接、高效的冷却机制削减能源消耗,进而削减数据中心的运营成本并降低碳足迹。
随着人工智能持续拓展计算能力的边界,对于可持续且资源高效的冷却解决方案的需求前所未有的强烈。《华盛顿邮报》的文章凸显了日益增长的能源与水的需求状况,而其中一种解决方案已然浮现 —— 液体冷却。值得庆幸的是,部分具有创新精神的新兴数据中心开发商,诸如 Wyoming Hyperscale、Ada Infrastructure 以及 Start Campus,自项目起始便将数据中心设计为运用液体冷却技术运行,从而充分发挥液体冷却的优势。
众多现有的数据中心亦在对其至少部分设施开展液体冷却技术的改造工作。当下的挑战在于尽快为所有有意部署人工智能以及高性能计算应用程序的数据中心推广此项技术。
伴随人工智能持续其迅猛的发展态势,我们务必确保支撑这场变革的数据中心亦同步发展演进。液体冷却是化解人工智能所引发的水与能源难题的关键所在。当下正是付诸行动的关键时刻。
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