日前，外媒报道称，ChatGPT 每天响应大约 2 亿个请求，在此过程中消耗了超过 50 万千瓦时的电力
AI「大力出奇迹」，算力一路狂飙，电力作为算力发挥作用的基础设施，用电能耗也水涨船高。
日前，外媒报道称，ChatGPT 每天响应大约 2 亿个请求，在此过程中消耗了超过 50 万千瓦时的电力，相比之下，美国普通家庭每天消耗 29 千瓦时的电力，即 ChatGPT 每天的用电量是美国家庭用电量的 1.7 万多倍。该报道直指 AI「吃电」的隐忧：如果不断出现新的能源消耗方式，如何实现净零排放？
在绿色低碳转型发展背景下，以生成式 AI 为代表的大模型训练和推理产生的用能降耗问题日益突出，绿色算力的发展势在必行，液冷服务器作为算力「降耗」的重要方向，也正迎来发展东风。
算力汹涌，能耗狂飙
当前，各种 AI 大模型如火如荼，推动全球算力需求呈现爆炸式增长，伴随着算力需求的增长，全球电力、功耗方面的成本不断增加。据开源证券统计，AI 算力下主流芯片功耗正不断增加，如 Intel 的多款 CPU 芯片的 TDP 已突破 350W，NVIDIA 的 H100 系列 GPU 芯片 TDP 更是达到 700W，B100 TDP 或将达到 1000W 左右。
数据中心作为算力中枢电力消耗情况更为直观：根据国际能源署（IEA）数据，算力正在成为用电大户，数据中心的用电量已占全球总用电量的 1.5% 至 2%，大致相当于整个英国的用电量，到 2030 年，这一比例预计将上升至 4%。美国 Uptime Institute 预测，到 2025 年，AI 业务在全球数据中心用电量中的占比将从 2% 猛增到 10%。
大模型大算力带来的高能耗背后，是高昂的碳排放代价。据 AI 初创公司 Hugging Face 和卡内基梅隆大学研究，从文本大模型到多模态大模型，算力需求和推理任务逐级增多，碳排放量也相应越来越高，如使用 Stable Diffusion XL 生成 1000 张图像所产生的二氧化碳排放量相当于一辆燃油车行驶 4.1 英里的排放量，是 1000 次文本分类碳排放的近 1500 倍。在当前多模态大模型发展水平下，其推理所产生的碳排放量也将会成指数提升。
为了解决 AI 算力狂飙下的能耗问题，发展低碳、节能的绿色算力成为必然，数据中心向低碳化演进，液冷服务器也有望成为行业优选。目前在双碳战略目标下，我国要求大型数据中心的 PUE（电能利用效率）降低到 1.3 以下（该数值越接近于 1，说明能源越接近全部都用于 IT 设备负载上）。
在此背景下，算力厂商竞相布局绿色算力。据了解，英伟达即将推出的 B100 GPU 将采用液冷散热技术，且宣称其未来所有 GPU 产品的散热技术都将转为液冷。开源证券表示，随着 AI 的高速发展，CPU+GPU 的异构计算服务器由于散热需求强烈，也开始逐步采用液冷制冷方式，AIGC 或将加速液冷数据中心的渗透率。
可见，算力液冷市场正迎来新机遇。根据 IDC 数据，2023 年上半年中国液冷服务器的市场规模为 6.6 亿美元，同比增长高达 283.3%，预计到 2027 年，中国液冷服务器的市场规模将达到 89 亿美元。东吴证券测算，2025 年及以后存量服务器改造为冷板式液冷市场空间为 832 亿元；假设 2027 年新增 AI 服务器全部采用冷板式液冷，市场规模为 260 亿元。
液冷服务器行业壁垒较高，但行业参与者众多，行业竞争仍较为激烈。开源证券认为，液冷行业的竞争壁垒主要体现在「技术、客户认证、运维」等综合能力上。也即布局液冷服务器，且产品技术实力雄厚的厂商将值得关注。
步入液冷时代，联想集团「温水水冷」破局高能耗
目前在液冷市场，主流玩家包括 IT 厂商、设备商、互联网厂商等拥有技术实力的企业。联想集团作为最全的算力基础设施和服务提供商，在液冷服务器领域是佼佼者，发展水平也位居行业第一矩阵。
从技术层面来看，液冷技术涉及冷却、制冷、温度控制算法等多个技术领域，覆盖多学科，技术门槛较高。联想集团基于多年技术沉淀，在液冷方面首创了温水水冷技术，该技术综合材料学、微生物学、流体力学、传热学等多个基础学科，能够以最佳的能耗比和经济效用实现 100% 服务器部件用水冷却，热移除效率最高可达 98%，PUE 可降低到 1.1 以内。
从客户认可层面来看，具备高可靠性、安全性、稳定性的产品往往是客户认证壁垒的关键。联想集团在产品层面，旗下服务器产品均有三高一低（高性能、高扩展、高可靠、低能耗）的共同特点，可为客户锻造强劲的算力引擎，在液冷技术的应用方面，其温水水冷技术广泛部署于全球不同客户，足以见客户认可度。
以德国莱布尼茨数据中心来说，其借助联想温水水冷技术，实现了 90% 的热能回收，后者比普通风冷系统散热效率高 4000 倍，年平均 PUE1.1，每年可节省超过 2000 万欧元，节省下来的能源可为 4700 个德国家庭供电一年。上海交通大学的「思源一号」高性能计算集群以联想「海神」温水水冷技术，系统 PUE 约在 1.1，可节约 42% 左右的电力成本。
从运维实力来看，液冷服务器容错性较低，任何一个部件发生损坏或可需要维修更换，或将对系统整体产生影响，这需要相关厂商具有较强的运维能力。联想集团依托「臻算」服务，可为客户提供全生命周期的运维服务。
目前，联想集团的温水水冷技术已迭代至第五代，拥有国内外多项专利，去年底该技术还获得了联合国授予的「能效优化赛道冠军」大奖。联想集团的温水水冷已经广泛应用于科研机构、气象、生命科学、石化和制造等多个领域，已在全球多个国家部署了 7 万套。
在行业趋势和温水水冷技术加持下，联想集团算力业务以「AI 赋智，绿色赋能」的战略，构建了坚实的竞争壁垒。在「AI 赋智」方面，联想集团纵深布局 AI 服务器，并打造了「联想问天」和「联想 ThinkSystem」双品牌 AI 服务器，「绿色赋能」方面，则全面布局液冷服务器产品，以夯实产品综合实力。
AI 热潮下，大模型技术的升级迭代正催化算力液冷加速发展，叠加双碳目标的推进，各行业对绿色算力的需求日益增长，带动我国液冷服务器渗透率快速提升，以联想集团为代表的算力厂商有望受益与此迎来增长新动能。
来源：互联网
