中國信通院-綠色算力技術(shù)創(chuàng)新研究報告2024

綠色算力技術(shù)創(chuàng)新研究報告版權(quán)聲明本報告版權(quán)屬于中國信息通信研究院，并受法律保護(hù)。轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用本報告文字或者觀點(diǎn)的，應(yīng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。攻方向，推進(jìn)算力基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期綠色網(wǎng)絡(luò)等核心環(huán)節(jié)加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建算力資源供給與應(yīng)用相融合的 3 6 9 24 3 6 91一、綠色算力發(fā)展態(tài)勢（一）綠色算力發(fā)展背景234經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)、社會責(zé)任有機(jī)融合，可實(shí)現(xiàn)算力的低碳清潔、露，用海水進(jìn)行冷卻提高用水效率。微軟2在數(shù)5“雙碳”戰(zhàn)略為我國綠色算力技術(shù)創(chuàng)新帶來了空前重要的歷史機(jī)6（三）綠色算力發(fā)展演進(jìn)1.初級階段（1996-2006年）2.起步階段（2007-2020年）7用效率（SpaceUsageEffectiveness，SUE）等指標(biāo)又陸續(xù)被3.發(fā)展階段（2021~2030年）84.成熟階段（2030年~未來）9項(xiàng)長期的綜合性任務(wù)各體系協(xié)同聯(lián)動、支持配合長期性全局性長期性先導(dǎo)性2.先導(dǎo)性3.長期性二、綠色算力設(shè)施層技術(shù)創(chuàng)新（一）建設(shè)綠色能源替代，降低供電傳輸損耗采用“市電直供+高壓直流離線”架構(gòu)及自研分布式鋰電系統(tǒng)，供電（二）創(chuàng)新儲能部署方式，探索環(huán)境友好介質(zhì)開多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)與測試，證實(shí)了其作為數(shù)據(jù)中心電源的可行性。微軟在（三）應(yīng)用自然冷卻技術(shù)，突破液冷技術(shù)難點(diǎn)在選擇制冷整體設(shè)計(jì)方案時應(yīng)充分綜合考慮數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的氣三、綠色算力設(shè)備層技術(shù)創(chuàng)新（一）優(yōu)化服務(wù)器硬件節(jié)能，發(fā)展動態(tài)能耗管理源使得以擴(kuò)大服務(wù)器規(guī)模來提升算力水平的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式難以啟動低功耗、智能休眠技術(shù)、智能能耗管理、節(jié)能風(fēng)扇調(diào)速等技術(shù)。功耗封頂技術(shù)通過服務(wù)器內(nèi)置的功耗測量模塊來實(shí)時獲取服務(wù)周期內(nèi)二氧化碳排放顯著低于硬盤并且磁帶可以大大減少電子垃圾儲資源盤活系統(tǒng)HBlock，可以把通用服務(wù)（三）應(yīng)用無損網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，推動彈性網(wǎng)絡(luò)部署低損大有效面積的G.654光纖正在加快落地應(yīng)用當(dāng)中，這種光纖在終以光的形式存在，而不需要經(jīng)過光/電、電/光轉(zhuǎn)換。相對于無線傳網(wǎng)絡(luò)動態(tài)適配技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)彈性智能技術(shù)可通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源利四、綠色算力平臺層技術(shù)創(chuàng)新（一）迭代資源管理技術(shù)，調(diào)度綠色算力資源共享硬件資源。該技術(shù)能夠?qū)⒎?wù)器CPU的平均占用率提高10%~展和縮減，進(jìn)一步減少了能源消耗和碳排放。谷歌開發(fā)的開源算力資源調(diào)度技術(shù)不僅適用于企業(yè)自用算力平臺幫助提高資源企業(yè)自用算力平臺可以利用先進(jìn)的資源調(diào)度技術(shù)更好地管理和使用（二）簡化產(chǎn)品開發(fā)模式，優(yōu)化模型算法效率只需專注于編寫和部署他們的功能即可。例如，AWSLambda和一部分，提供機(jī)器學(xué)習(xí)模型的開發(fā)、訓(xùn)練和部署服務(wù)。PyTorch和存碎片等技術(shù)可以幫助減少內(nèi)存開銷并提高應(yīng)用程序性能。以（三）完善環(huán)境監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)智能動態(tài)調(diào)優(yōu)算力平臺的能效監(jiān)測和評估功能用于監(jiān)測和管理能源消耗和碳資源的使用需求進(jìn)行智能預(yù)測，并綜合異構(gòu)算力歸一、工作負(fù)載Serverless化、實(shí)踐平臺工程和配置代碼化等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)所需計(jì)合性能持續(xù)優(yōu)化（ContinuousProfiling）的能力動態(tài)監(jiān)測分析和實(shí)時五、綠色算力技術(shù)賦能經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展（一）加速科研技術(shù)革命制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的高效流動和制造流程質(zhì)效提升；另一方面，“綠實(shí)現(xiàn)了冬奧歷史上首次精確到分鐘級和百米級的氣象預(yù)報。在2023三維、分鐘級、多要素氣象立體綜合監(jiān)測網(wǎng)構(gòu)建的“賽場精準(zhǔn)預(yù)報模六、綠色算力發(fā)展的展望與建議（一）加強(qiáng)綠色算力政策保障型智能算力生態(tài)體系”成為了各相關(guān)政策文件關(guān)注的焦