数据中心是人工智能（AI）应用增长的基础,但要支撑这一增长,它们需要能源和水等资源。
要支持日益增长的人工智能应用,就需要重新思考数据中心建筑的设计,以减少白白浪费能源的漏洞。
如何让有前景的创意实现可规模化的影响,是世界经济论坛新领军者年会（又称“夏季达沃斯”）的重点议题之一,该会议将于2026年6月23日至25日在中国举办。
随着人工智能（AI）应用激增,支撑这一增长所需的数据中心能源需求正在许多行业中创造机遇——从创造就业到推动商业地产建设、技术和风险投资领域的财富积累。但随着全球数据中心行业预计到2030年之前以14%的速度增长（即复合年增长率）,它将需要高达3万亿美元的基础设施投资。
数据中心热潮也在当地社区引起了关注,并已成为热门政治议题。除了建设施工对周边街区造成的干扰外,数据中心还消耗大量的能源和水。
Gartner分析师预测,全球数据中心的用电量将在2030年前翻一番。环境与能源研究所的报告显示,一些大型数据中心每天需要高达500万加仑的水。随着更多数据中心的建设,这些需求预计只会持续增长。
但我们仍有机会为未来审慎地建设数据中心。周密的、经过深入研究并审慎执行的数据中心规划,应能在不造成环境后果的前提下,加速人工智能驱动的创新。平衡数据中心相关方与关切的市民之间的需求是可以实现的。
数据中心如何应对能源紧张局面
应对当前数据中心能源挑战的三种有效方法包括:
1. 液冷与热能再利用
液冷与热能再利用以取代传统的鼓风方式,吸收并转移数据中心的热量。这些热量不再排入大气,而是被重新用于建筑内的其他需求,或输送至更广泛的网络,以降低周边企业或住宅的能源需求。
2. 可再生能源设施就近布局
将数据中心与风电场或太阳能电场布局在同一地点或相邻场地,可减少从电网取电。数据中心将使用自有能源,而不是占用本地社区原本可用的电力。
3. 预测性优化软件
预测性优化技术利用人工智能和机器学习,在过热等潜在数据中心问题对运营造成负面影响之前进行预判并加以处理。
这可以减少因气流效率低下和线缆老化而造成的能源损耗。它还能记录用电与发热数据,反映实时问题并发现长期趋势。这些数据有助于更高效地实现负载均衡、维护排期以及设备整体优化。
重新思考数据中心设计
然而,在新建数据中心或改造既有建筑中引入新方法和新技术,只是解决方案的一部分。要支持人工智能,就需要从根本上重新思考数据中心建筑的设计,因为目前仍存在因气流效率低下、线缆老化以及依赖耗时的人工安装和设备检查而白白浪费能源的漏洞。
其中一个原因在于传统计算工作负载已发生变化。过去,中央处理器（CPU）是运行工作负载的默认标准,如今,随着人工智能对功率更高、能耗更大的图形处理器（GPU）需求增加,CPU正逐渐退居幕后。安装新的GPU硬件往往需要增添新设备,这可能需要数月时间,之后还必须进行人工安全检查。
这些检查依赖人眼以及手持红外摄像机扫描区域以获取温度读数。由于人工智能产生的热负荷更加密集、更不稳定且可能发生转移,因此很难准确判断热量究竟产生于何处。这是由于外界对数据中心建筑热能性能与局限缺乏可见性所致。
因此,这些人工检查无法满足对整个数据中心进行持续监测的需求,以发现过热等问题。专业数据中心人才的短缺又加剧了这些挑战。这是当今数据中心管理和建设中最大且最容易被忽视的风险之一。
打造未来的数据中心
据正常运行时间研究所（Uptime Institute）报告,半数数据中心所有者和运营方正在跟踪评估其可持续性并满足监管要求所需的指标。数据中心现在也开始利用基于热感的空间智能来记录热能性能。
这种方法能够发现异常情况,例如热量分布不均或热点,否则这些问题可能无法被人眼察觉,或者在情况变得严重之前也不会被算法检测到。
作为一种无需摄像头的传感器,基于热感的空间感知能够为数据中心运营方提供实时洞察,精确到最细微的层级,了解能耗和热量输出情况。当这些数据被整合到展示建筑性能的仪表板中时,有助于确保能源容量仅流向所需之处。
这些洞察有助于基于对数据中心状况更准确的描绘,实现更快速的响应和更具战略性的规划。当使用数字孪生（即设施实体基础设施的虚拟复刻）时,这也能解决出现的精度问题。数字孪生模型的准确程度仅取决于传感器数据的输入质量。若缺乏持续的物理感知,孪生模型反映的将是意图而非现实,这可能导致代价高昂的意外情况。
作为全面数据中心能效战略的一部分,空间智能洞察可以降低能源需求。经同行评审的研究证实,基于使用情况的建筑控制措施可以通过使制冷输出与实际需求相匹配,将能耗降低20-30%。这将有助于平衡数据中心自身需求与周边邻居的需求。这也将帮助数据中心展示资源消耗方面切实有意义的减少。
建设和维护数据中心的各方有责任优化基础设施以提高能源效率。只有这样,我们才能就规划未来的数据中心展开更富有成效的讨论。
论坛正聚焦创新如何从突破走向规模化并产生影响,为即将于2026年6月23日至25日在中国举办的“夏季达沃斯”做准备。关注最新动态。
