NVIDIA称,其新冷却系统可大幅减少数据中心内部运营环节的用水。图片来源:NVIDIA

NVIDIA发布了一套温水闭式冷却系统,目标是将数据中心内部运营环节的用水降至接近零。不过,业界也指出,要评估AI基础设施的整体用水压力,不能只看数据中心本体,还需把发电和半导体制造等环节一并纳入考量。

据TechCrunch当地时间22日报道,NVIDIA此次推出的温水闭式冷却系统可显著降低数据中心内部用水。NVIDIA表示,从数据中心自身运营来看,这项技术几乎可以消除用水需求。

NVIDIA首席可持续发展官(CSO)Josh Parker在新闻稿中表示:“在数据中心内部,几乎所有用水都可以被消除。”他在近期采访中也称,数据中心的用水问题“在很大程度上已经得到解决”。

从工作原理看,该系统采用闭式循环设计:冷却水一次注入后,在设施整个生命周期内持续循环使用。冷却水以约45℃进入服务器机架,吸热后以约55℃回流,再经外部散热装置降温后重新进入系统。

由于无需持续补水,数据中心在日常运行中的用水可大幅压缩。NVIDIA称,在气候条件适宜的地区,现场用水可降至零。

除节水外,该方案在能效方面也有一定优势。由于使用较高温度的冷却水,系统更容易依靠外部空气实现散热,从而减少蒸发式冷却设备或大型风扇的使用。

不过,数据中心之外的用水仍是决定整体水足迹的关键因素。若将发电和芯片制造过程中的用水一并计算,AI基础设施的整体水足迹可能扩大至数据中心本体的两到三倍。在这一口径下,NVIDIA方案可带来的降幅大致仅占AI数据中心总用水量的四分之一至三分之一。

当数据中心电力主要来自化石燃料时,这一局限会更加突出。数据中心高度依赖电力,而不少火电厂本身就是耗水大户。美国地质调查局(USGS)数据显示,美国化石燃料电厂每天消耗27亿加仑水。另有研究显示,天然气发电每生产1千瓦时电力耗水1.17升,燃煤发电则为2.2升。

国际能源署(IEA)分析称,目前数据中心约一半用电来自化石燃料发电。即便是部分人认为相对“清洁”的水电,耗水水平也高于预期:若将水库蒸发计入在内,每生产1千瓦时电力约耗水6.8升。相比之下,风电和光伏分别约为0.01升和0.03升,用水明显更低。

半导体制造同样是不容忽视的变量。AI芯片生产需要超纯水,并涉及多道制造工艺,因此本身就会消耗大量水资源。

这一结构短期内或难出现明显变化。IEA预计,为满足到2030年的数据中心新增用电需求,新建电源中超过40%将由天然气和煤炭承担。这也意味着,即便数据中心内部冷却技术持续进步,只要发电结构和半导体制造环节没有明显改善,整体水足迹仍未必会显著下降。

总体来看,NVIDIA此次发布的方案被视为提升数据中心运营效率的一项重要进展,但也从侧面说明,在AI时代缓解用水压力,仍有赖于更广泛的能源结构优化和制造环节改进。

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