当前，算力已成为推动数字经济发展的核心力量，正强有力地支撑数字中国建设。然而，传统的计算方式对能源的消耗和环境的影响较大。在碳达峰碳中和目标引领下，大力推动算力绿色化发展，实现绿色算力升级，成为我国建设数字基础设施和展现节能减碳大国担当的重要命题。
日前，中国信息通信研究院联合内蒙古和林格尔新区管委会共同编制的《中国绿色算力发展研究报告（2023年）》（以下简称《报告》）发布。《报告》对当前全球及我国绿色算力发展现状进行系统性梳理，分析了主导绿色算力发展成效的四大关键因素，展望了我国绿色算力发展趋势。
全球绿色算力发展进入活跃期
《报告》指出，全球绿色算力发展进入活跃期，世界各国加快出台算力政策推动算力生产技术的高效演进，围绕算效的提升，科技龙头企业加快产品迭代升级。与此同时，全球各国统筹协调可再生能源供应与算力低碳发展。算力绿色赋能的核心作用越加凸显，助力传统行业“碳中和”。
我国绿色算力发展态势良好，算力生产绿色化正吸引头部主体竞赛。国内头部主体围绕算力底层软硬件计算架构方面积极进行技术创新，推动算效的提升。
例如，阿里达摩院研发了基于 DRAM 的 3D 键合堆叠存算一体芯片，实现内存、算法以及计算模块的融合，大幅提升带宽并降低功耗。华为推出超融合数据中心网络智能无损技术，基于其智能无损算法实现业界首个 0 丢包以太网，可构建出大规模、低时延、高吞吐的算力网络，助力算力 100%释放。
此外，算力运营绿色化得到全面推进与提升，政府密切关注算力运营用能低碳。近年来，国家发改委、工信部等部委发布一系列政策，引导数据中心应用可再生能源，鼓励数据中心企业参与可再生能源市场化交易。
《数字中国建设整体布局规划》提出要系统优化算力基础设施布局，促进东西部算力高效互补和协同联动。“东数西算”工程引导数据中心规模化、集约化、绿色化发展。与此同时，我国智能计算中心加快布局，为业界提供绿色普惠智算服务能力。
四大因素主导绿色算力发展
《报告》提出，绿色算力发展受四大关键因素主导。
一是算力规模激增带来持续性的降碳挑战。AI 大模型及 AIGC 应用双重爆发，算力规模 CP 激增，为区域绿色算力发展带来挑战。据工信部统计数据显示，我国算力规模年增长率近 30%，截至 2022 年底，我国算力总规模达到 180EFLOPS（百亿亿次浮点运算/秒），位列全球第二。
但从应用需求看，算力领域的缺口仍然不小，尤其是以 AI 大模型与 AIGC 为代表的 AI 技术实现突破性演进，带来全球算力市场需求的高速上涨。
二是算效持续提升但仍需重大技术突破。计算软硬件架构持续协同优化，未来需要新一代半导体芯片、量子计算技术突破，从而极大提升算效 CE。
三是电能利用率受益于技术创新稳步优化。液冷、间接蒸发冷、全变频氟泵等先进技术正逐步应用于数据中心，均可有效减少数据中心制冷方面的用电，提升制冷效率，助力 PUE 值持续降低。
四是碳排放因子受益于政策推动持续降低。2022 年 11 月，国家发改委、国家统计局和国家能源局联合发布的《关于进一步做好新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制有关工作的通知》，明确“新增可再生能源电力消费量不纳入能源消费总量控制”，为数据中心能源层面实现零碳排奠定政策机制基础。
从各地推进数据中心节能审查看，可再生能源利用方案已经成为项目节能报告的必备，并对可再生能源利用比例有了明确要求。
当前算力规模爆炸式增长，带来算力能耗的急剧增长，不过随着PUE稳步下降，算效短期内逐步提升，以及可再生能源利用率稳步提升后碳排因子降低，区域绿色算力发展成效将显现，绿色算力技术产品将有力支撑算力领域节能降碳。
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