分步双碳：绿色计算的误区与正确开启方式

2022-10-22

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脑极体|

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在数字经济时代，数据和计算能力是生产力已成为行业的重要共识。在数据和计算能力增长的背后，终端设备、协同平台、数据存储、处理等涉及的碳排放量也与日俱增，不容忽视。

以核心数据中心为例，相关研究机构的数据显示，近十年来，我国数据中心整体用电量以每年10%以上的速度增长。截至2020年，数据中心约占中国用电量的2.7%。根据IDC的估计，到2024年，数据中心的用电量将占整个社会用电量的5%以上。可以预见，随着市场量和需求的不断增长，这一比例将继续上升。

在碳峰和碳中和的战略背景下，如何提高整个数字智能设备和计算的效率，降低能耗是行业最关心的问题。

在此背景下，绿色计算

成为低碳算力发展的最新趋势，近年来，绿色计算在业界频频被提及。绿色计算并不是一个新词，它是十年前提出的。在双碳需求的背景下，绿色计算的内涵不仅可以是数据中心，还可以包括更丰富的内容。

绿风重塑的三重价值链

对于绿色计算，早期的研究主要从功耗问题开始。到目前为止，关于其完整的研究和分析的讨论很少，仍然没有标准定义。很多人把目光投向温胜义，为了绿色计算的内涵，干脆扣上数据中心的帽子，这是很多人的误区。

对于绿色的含义

计算，拆解文本讨论，绿色包含简单的低碳无害，即能源和资源节约，能源和资源的有效利用和回收，以及对人和环境的友好。计算可以理解为软件和硬件终端设备、服务器和相关系统的组合。

业界对绿色计算内涵的共识概括为使用高效、节能、低功耗的计算设备和配套设施，合理配置计算资源，可持续发展低成本、低能耗的新系统和应用。

从绿色计算的内涵来看，很容易看出它对行业的价值。对于企业来说，绿色计算给企业带来了成本、能耗、技术、环保等价值链的提升。

首先是降低整体成本。无论是大公司还是小企业，降低成本、提高效率都是其永恒的课题，简化IT运维管理、降低综合成本的需求迫在眉睫。对于企业来说，将数据和计算能力负载组合到一个更密集和集中的计算平台中，是降低成本和提高效率的有效方法。当数百台服务器集成到多台服务器中时，机房或数据中心的占地面积成本和电力需求将大大降低，软硬件维护和网络管理等运维工作也可以大大简化。整个企业的软硬件运营成本也将大大降低。

二是减少消费绿色，承担环境责任。在双碳背景下的需求下，企业的碳排放标准也更加严格。特别是对于碳排放量大、能耗高的巨型企业来说，绿色计算意味着必须符合生产经营要求。使用密集的绿色计算和节能的AI系统技术意味着相同的工作负载需要更少的服务器和支持软件支持，从而实现合规性并承担企业应有的环境责任。

三是支持技术和业务创新。高性能、高密度、高资源利用率的绿色计算架构，可以支持企业在现有架构的基础上灵活扩展，充分利用服务器资源，开发部署新应用，提供新服务，从而快速响应市场需求，进行业务创新。

绿色计算能耗的降低、质量和效率的提高已成为数字化建设的新起点和机遇，蕴含着新的增长点和价值空间，绿色数字经济的可持续发展离不开绿色计算的催化作用。

覆盖层：登陆内核和扩展

绿色计算是一个系统工程，涉及行业各个领域的集成、设计和应用，离不开软硬件和新型高性能AI计算系统的辅助。企业实现绿色计算的方式，也是通过基础设施、软硬件设备的重构、集成和部署，在运营过程中实现可持续计算。

绿色计算不能绕过的是数据中心，它是数字基础设施过程中基础设施最核心的部分，也是绿色计算最典型的应用场景。绿色计算的目的是优化计算资源的设计、建造、使用和回收过程，达到节能环保的目的。绿色计算在业界最热门的方向，也是落地最广泛的领域。

信息通信技术领域。包括数据中心、新兴智能通信网络、下一代AI计算架构等。这些领域是数据和计算能力处理的核心领域。互联网巨头、AI独角兽等企业在这些领域具有技术和人才等天然优势，对需要强力碳减排的企业进行补充和吸引，助力企业发展绿色计算。传统能源和新兴清洁能源的绿色改革。数据显示，发电和供热在碳排放中所占比例最高，这些行业消耗大量能源，因此也是绿色计算重点发展和转型的领域。在碳中和的大趋势下，光伏、风电、水电、核电等绿色能源将迎来快速发展期。在这些新兴领域，绿色计算有着巨大的空间。对于制造，工业和其他领域 中国制造2025.制造业和工业的数字化转型是大势所趋，制造业的数字化转型、智能制造工程等都在不断增加，数字经济的发展离不开底层实体经济的帮助。工业和制造业本身就是高碳排放的大消费者，底层工业和制造业的数字基础设施需要绿色计算的帮助。

当然，绿色计算的落地也包括一些新兴的绿色产业，如绿色城市、绿色公园、绿色建筑、绿色交通等。在交通领域，车路协同、自动驾驶、智能交通规划等，都是绿色计算可以覆盖的领域。根据预测，到2024年，个人移动出行中的自动驾驶将减少每年约1.18亿吨的二氧化碳排放量。

绿色计算的主要载体是与数据和计算能力相关的设备、计算机、服务器和相关子系统。设备端设备和AI计算架构的模型是绿色计算的基本组成部分。这也意味着人工智能和物联网也是绿色计算的重要参与者。

“绿膜”培育：哨兵与信息捕食者

这

物联网的基本端面设备涵盖了各种系统，就像一个具有卓越能力的哨兵，不仅可以捕获和处理有价值的信息，还可以抵抗每个哨兵自己的力量。这些系统可以通过核心技术——节能的AI计算系统——有效地监控、分析和管理碳排放，包括设备端设备上的高效AI模型执行、边缘服务器上的高效资源管理以及云服务器上的高效AI模型训练。

以自动化工厂为例

还是黑光工厂在工业领域，我们知道工厂生产线和生产过程的自动化，由数据驱动，生产的各个环节如进料、生产、加工、测试、物流等，利用物联网设备和传感器收集的海量数据连接整个生产链，结合软件平台和大数据分析技术，实现工业自动化控制， 智能化管理，达到碳减排的目的。

在很多新闻报道中，我们会发现，制造业中许多大型厂家在过去两年中投入了大量资金来建设或升级工厂。格力、博斯电器、美的等企业已投入数十亿美元升级4.0工业版工厂。正如美的向外界宣称的那样，美的已投资120亿元用于智能制造和智能灯塔工厂，据统计，美的2020年单位产值二氧化碳排放量将比2017年减少16.33%。与2019年相比，2020年的温室气体排放量减少了68，000多吨。制造业和工业领域的企业不仅可以降低能耗，还可以提高产品质量。

在运输和

物流，借助物联网，企业还可以实时跟踪物料和货物信息，优化车队管理和运输路线等，不仅为车队节省燃料，而且减少城市拥堵和污染。特别是对于冷链运输的货物，物联网技术在减少碳排放方面的作用更为显著。通过调节货舱内的温度，易腐易碎的产品不会暴露在过热和过冷的条件下，避免了不必要的产品破损和故障。

在能源中

碳排放能耗最高的领域建筑能耗精细化管理，物联网还可以通过终端设备的数据采集、异构数据的监控和融合等方式，进行数据驱动的智能优化，实现火电设备燃烧的智能控制、管理和运维，降低能耗。在可再生能源领域，如风力光伏等大型发电机组，大量物联网设备和AI智能系统也得到了应用。

在新兴绿色产业中，如公园和建筑物的管理和控制

通过对建筑物全生命周期的管理，公园和建筑物向智能化和绿色可持续发展的方向发展。物联网系统作为智能控制的大脑，可以全面、集中地管理和控制建筑物的独立智能系统，包括空调系统、新风系统、照明系统、能量测量监控和PM 2.5浓度监控。对建筑物内所有能耗进行全面、综合精细化管理，及时洞察建筑物内能耗设备和区域的能效异常，通过优化设备运行流程，提高人员管理效率，实现建筑物的可持续节能。

在上述领域，我们可以看到物联网在绿色计算方面有很大的前景。通过多源异构传感和数据融合，可以对各类设备进行监控和预警，进行数据驱动的智能规划和资源调度优化。在校园和楼宇中，智能物联网可以帮助智能安防监控、目标检测和跟踪、智能管理和操作，降低能耗。在交通方面，智能物联网可以实现复杂交通系统的协调和控制，预测和调度交通流量，实现高效的车路协调和车端能源管理。

在实现碳中和的过程中，物联网的作用类似于一层覆盖千家万行业的“数字绿膜”。由物联网组成的系统可以有效地监测、分析和管理碳排放。在绿色计算趋势的发展下，数字经济的绿色转型将逐渐增加机会和增长空间。

新需求和新应用的创新空间也越来越广阔，各种迈向绿色计算的企业都是碳中和的重要参与者和领导者。在产业链的各个环节，生产要素和市场机会与绿色计算相结合，螺旋式发展仍在继续。我们的生产生活也在绿色计算产业的覆盖下升级，持续的绿色发展离实现碳中和越来越近。