在算力需求嗷嗷待哺的同时，如何给数据中心节电省钱，也成了工程师们必须面对的难题，光是2021年，全国近2.6%的电力都用在了数据中心运维上，且年电力消耗增速超过60%。所以，各地数据中心面临节能减排的重任，而接二连三的政府文件，也恰好证明了这一点。
2017年，国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》明确要求，新建的大型云计算数据中心能源利用效率值（PUE）要优于1.5。2021年，政府发布的《新型基础设施绿色高质量发展实施方案》又再次强调，到2025年，国家枢纽节点的PUE值要进一步降到1.25以下，绿色低碳等级要达到4A以上。
所谓的PUE，简单点解释就是数据中心消耗的所有能源与IT设备能耗的比值，越接近“1”证明能效水平越好，也就说明数据中心的大部分电力都被服务器、网络设备、储存设备消耗掉了。但“PUE=1”只是理想情况，按照正常的物理逻辑，强悍的算力往往意味高耗、高热量。
首先就单个芯片来说，在制程不断突破极限、功率奔向千瓦时，如何冷却是头号问题。英特尔曾在1999年对外展示过一张折线图，内容是处理器功率密度随时间变化的趋势。可以很明确地看到，按照摩尔定律的发展路径，晶体管的尺寸和芯片的功率密度呈现负相关，也就是说晶体管尺寸减少的同时，芯片的功率密度反而高了。
而随着新的数据中心不断建设、装备了先进制程芯片的机柜投入使用，单个机柜的功率密度也在快速抬升。根据Uptime Institute发布的《2020全球数据中心调查报告》显示。2020年数据中心平均但机架功率为8.4（KW/机架），相比于2017年的5.6（KW/机架）、2011年的2.4（KW/机架）有明显提高，年复合增长率达到了15%。
而且短期来看，功耗问题难以顺利解决。因为在经典的冯·诺依曼架构中，数据的处理和存储是放在不同的地方，频繁地高速传输必然导致系统功耗很高。从某种角度理解，这也是冯·诺依曼架构的缺陷所在。所以，当全球媒体津津乐道AlphaGo打败人类时，有一组让人大跌眼镜的事实，人类只用了20瓦的大脑能耗，而AlphaGo的能耗达到了2万瓦。
先进制程芯片的突破、功率更高的单机柜使用，迫使数据中心使用更多的能源用于散热。
03
液冷技术成为破局要素
2022年，《求是》杂志第二期中的一张图片，吸引了众多通信界人士的目光。这张图片展示的是一款浸泡在液体中的处理器，在其周围附着了很多移动的气泡。在图片旁边还注明了一行文字：“对数字经济对经济社会的引领带动作用日益凸显，图中液冷计算节点能够将数据中心能效比PUE降至1.1以下，比传统风冷技术节电20%。”
实际上，这款图展示的正是曙光自主研发的浸没式相变液冷技术，通过特殊的、沸点很低的液体，将CPU、内存、电源系统等发热部件运行时产生的热量带出设备，之后这些液体再与水做热交换，最终将热量排除，达到给数据中心降温的效果。从具体的数据来看，这样的冷却技术达到了极好的效果，甚至能将PUE值控制最低1.04，这说明数据中心的电力基本很少有浪费。而且，这些液体带出的热量还能被回收，供附近居民采暖。
在液冷技术上，曙光很早就开始埋头耕耘。2011年，在业内竞相追逐互联网泡沫时，曙光开始了服务器液冷技术的探索与研究，2013年推出首台冷板液冷服务器原理机，并在一年后完成产品化。有了冷板液冷经验，先进的浸没相变液冷技术也就手到擒来了。2013年，首台浸没相变液冷原理验证机被推出，2014年原型机诞生，2017年启动商用，两年后，国内首个浸没相变液冷服务器大规模应用项目落地。
