2024年綠色算力技術(shù)創(chuàng)新研究報(bào)告-中國信通院

綠色算力技術(shù)創(chuàng)新研究報(bào)告版權(quán)聲明本報(bào)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(bào)告文字或者觀點(diǎn)的，應(yīng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。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 1 1 3 6 9 11 11 13 15 17 18 20 23 24 25 27 29 31 32 33 34 36 36 37 38 38 39 3 6 91一、綠色算力發(fā)展態(tài)勢（一）綠色算力發(fā)展背景23ESG報(bào)告，闡述其綠色發(fā)展舉措，積極踐行雙碳目標(biāo)，承諾不晚于（二）綠色算力概念內(nèi)涵4經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)、社會(huì)責(zé)任有機(jī)融合，可實(shí)現(xiàn)算力的低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(jí)階段（1996-2006年）2.起步階段（2007-2020年）73.發(fā)展階段（2021~2030年）84.成熟階段（2030年~未來）生能源、長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)、余熱回收節(jié)能技術(shù)等，用9各體系協(xié)同聯(lián)動(dòng)、支持配合項(xiàng)長期的綜合性任務(wù)（四）綠色算力屬性特征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(chǔ)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(shí)應(yīng)充分綜合考慮數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的氣（一）優(yōu)化服務(wù)器硬件節(jié)能，發(fā)展動(dòng)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)模式難以低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。整機(jī)柜服務(wù)器是提升計(jì)算密度的另一種形式，啟動(dòng)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(shí)獲取服務(wù)（二）開發(fā)存儲(chǔ)材料及工藝，促進(jìn)數(shù)據(jù)技術(shù)高效周期內(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(chǔ)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(dòng)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(dòng)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（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(tái)幫助提高資源企業(yè)自用算力平臺(tái)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(dòng)態(tài)調(diào)優(yōu)算力平臺(tái)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(tái)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(dòng)態(tài)監(jiān)測分析和實(shí)時(shí)五、綠色算力技術(shù)賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展（一）加速科研技術(shù)革命（二）賦能產(chǎn)業(yè)節(jié)能低碳（三）助力社會(huì)治理格局構(gòu)建部署雙層雙聯(lián)微模方，采用“工程服務(wù)+產(chǎn)品”的總承包模式，實(shí)現(xiàn)了冬奧歷史上首次精確到分鐘級(jí)和百米級(jí)的氣象預(yù)報(bào)。在2023三維、分鐘級(jí)、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(bào)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)注的焦點(diǎn)。但當(dāng)前以（二）夯實(shí)綠色能源底座支撐（三）鞏固綠色設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新（四）聚焦綠色平臺(tái)能力建設(shè)服務(wù)