从高耗到高效，未来算力的绿色进化论

在英特尔的可持续行动中，科技和自然正在走向一个和谐共生的理想之境。

一颗拇指盖大小的芯片，却是绝大多数电子设备的核心，有“现代工业的粮食”之称。

若从资源消耗的角度看，算力芯片则被扣上“电老虎、碳排大户”的帽子。每颗芯片在出厂前都要需要在超净、恒温、高温高压、强电磁场等极为精细的条件下进行，水和空气更要经过多级过滤，这意味着大量的能源和水资源将被消耗。

但同时，未来算力芯片仍被赋予更高期待，机器学习、人工智能、游戏、区块链等日益多元的应用场景，都在催生更大的算力需求。

于是，高速运转的算力芯片，一边把我们带入一个万物互联的数字时代，另一边也面临高居不下的环境压力。

当算力需求遇上减碳诉求，二者是一对矛盾吗？不应如此。

作为一家半导体制造商和技术创新公司，英特尔就致力于寻找可持续的创新解法。在2020年提出的未来十年“RISE”战略中，英特尔将代表可持续发展的“S”（Sustainable）写入战略的一大组成部分，并将其视作未来的重要生存要素。

英特尔进入中国已经有38年，这家芯片界的成熟玩家不仅以数字化+绿色化的可持续解决方案，贯穿于公司的所有业务流程；同时也把可持续理念传递给更广阔的世界，与众多行业合作伙伴、客户和供应商合作，在PC、数据中心、通信、边缘计算等领域推出各种创新解决方案，共同减少生态圈的环境足迹。

在英特尔的这场可持续行动中，科技和自然正在走向一个和谐共生的理想之境。

生产一颗“绿芯”，需要几步？

从一粒沙子到一枚芯片，需要经过硅纯化、抛光、电镀、光刻、蚀刻等数道工序， 这也意味着，若把生产模式转向可持续，就要从产业链条的各环节下手，从原料采集、使用到最终回收、处置，可持续理念应包含在产品的全生命周期中。

英特尔的产品涵盖处理器、芯片组和各类存储器，可看作是智能设备的“心脏”。近年来，英特尔持续通过底层生产技术的绿色创新，包括重构设计、采购、制造、产品交付和服务方式、使用可再生能源、绿色化学、水资源管理等技术，让芯片性能攀升和能耗降低，实现双管齐下。

首先，电力是能源转型的中心环节。盯住了电，就盯住了整个产业链的能源结构转型。

过去十年，英特尔园区的可再生电力装置数量、容量都呈现指数级增长。如今，英特尔在全球的23个园区中有100多个可再生电力装置，采用多达22种不同的技术应用。不仅包括为人熟知的太阳能、风能，还有微型生物能、地热能等电力技术。

据英特尔官方数据显示，2022年底，英特尔的全球可再生电力使用率已达93%，高于2021年的80%。相对2030年实现全球业务100%使用可再生电力的目标，英特尔又近了一步。

在最新推出的第四代英特尔®至强®可扩展处理器中，其制造环节就使用了超过九成的可再生电力。在这款处理器中，英特尔还采用内置加速器，将目标工作负载的平均每瓦性能提升2.9倍。特别是在优化电源模式下，每个CPU可实现高达70瓦的节能效果，能为大部分工作负载节约20%的能耗，而对系统性能只有不到5%的影响，让性能提升+能耗降低成为可能。

对于芯片生产来说，另一大难题则是水资源管理。硅片表面的微小杂质，需用大量的水、化学溶剂清洗，还得是不含任何金属离子、也不导电的超净水。水资源的合理利用，直接关系到芯片企业的生产能力。

如今，英特尔已把可持续的水资源管理，视作全球各工厂的首要任务：提高水资源利用效率的同时，也积极关注水排放，重视水资源保护和恢复水平。

例如在英特尔成都工厂，英特尔采用升级冰机和冷却塔管理系统与控制设备，可实现年节电量275万度，节水约4000立方米，从而减少约2100吨的碳排放。

当全球资源消耗不断加剧，英特尔把另一大工作重心投向资源的永续利用。例如成都工厂内的雨水收集系统，每年可节约40万加仑的淡水使用量，让本被废弃的雨水再次回到水资源利用循环之中。

在保证产品质量的前提下，英特尔成都工厂开展包装物的循环利用，例如让芯片的一次性晶圆包装盒实现多次循环利用，每年能减少约2万个晶圆包装；并且取消晶圆包装物物料和干燥剂以及湿度卡的使用，以减少运输中塑料、干燥剂和纸张等消耗。一系列循环化、极简化的包装减量策略，可让英特尔在未来5年减少约67万个相关材料的使用。

在一个名为“Explore Intel（探索英特尔）”的网站上，英特尔将可持续行动的阶段性进展予以呈现，包括循环水处理、绿色能源使用情况、废弃物再利用情况等，让这些技术成果更加透明、可视化地对外传递。

英特尔希望行业伙伴、社会公众“探索”的，不单是更加先进的技术演进，更应该是包含持续深入的绿色进化论。

正如英特尔公司副总裁、英特尔中国区公司事务总经理周兵此前所言：“对英特尔而言，可持续发展不是静态的，而是动态的；不是某些环节的，而是全链条的；不仅是内生的，也是外延的。”

更广的技术“手印”，带来更少的碳“足迹”

“上善若水，水善利万物而不争。”这是先贤老子写在《道德经》中的一句话，含义是指水滋养万物，而不会参与到争利当中。

英特尔也用“水利万物而不争”来形容其生态之道。在更广阔的产业生态中，英特尔积极发挥连接、赋能、融合的作用，通过扩大节能技术“手印”，携手生态伙伴在服务器、网络、客户端等诸多应用场景，构建起一个可持续生态。

数字经济时代，算力已成核心生产力，数据中心更成为芯片的主要落地场景之一。当芯片技术不断点燃计算与存储的庞大需求后，云计算设施和数据服务器同样面临高碳排挑战。

据中国能源报官方数据显示，2022年全年，全国数据中心耗电量达到2700亿千瓦时，占全社会用电量约3%，而未来这一数字还将不断攀升。

众多绿色解决方案中，冷却系统的节能成效最为显著。当下，行业风向正从风冷转向液冷，可形象地理解为从“吹电风扇”到“泡冷水澡，铺凉席”的演变。

液冷技术是用液体取代空气作为冷媒，与CPU、芯片组、内存条以及扩展卡等发热部件进行热交换，带走热量。由于液体比热容远高于气体，液冷技术以低能耗、高效率的优势，成为下一代的主流趋势。

据英特尔官方数据显示，传统风冷的数据中心电源使用效率 （PUE）能到1.4-1.5，但液冷能做到近1.1。

从2015年开始，英特尔和浪潮信息展开液冷技术预研合作，基于一系列创新成果，自2019年双方开始将目光投向解决行业的一大基础性难题——数据中心冷板液冷解决方案的技术标准化。

“起初，英特尔和浪潮信息在技术预研方面已取得不错成果。但后来我们发现，虽然冷板液冷技术已经相对成熟，但如何评估一台冷板液冷系统中冷板产品质量好坏？当时产业完全没有一个被广泛接受的标准，产品质量与验证方法无据可依，更无从谈及标准化与成本优化。”英特尔中国绿色数据中心与可持续发展项目组负责人彭振飞说。

2022年，英特尔与浪潮信息等多家产业生态伙伴联合发布《绿色数据中心创新实践——冷板液冷系统设计参考》白皮书。

今年，双方又联合发布《服务器及存储用液冷部件技术规范第1部分：冷板》团体标准，对冷板液冷行业质量和产品标准都做出规范，以填补此前的标准空白，进一步推动建立并完善冷板液冷的生态系统，帮助生态内更多云服务商与各行业客户减碳与增效。

“以往客户采购时，供应商A说A好，B说B好，那谁说了算？我们要做的事就是降低市场与技术门槛，形成一个统一的质量评测体系，让行业用户知道什么样的产品，才是市场真正需要的。”彭振飞说。

不仅如此，英特尔与浪潮信息协同创新，共同完成了全液冷服务器参考设计平台的研发工作并探索了多种成本优化的技术选项。浪潮信息依托其天池液冷产业基地，展现了自身先进的液冷制造能力，系统化的品控管理体系，对液冷标准落地，推动产学研用起到了促进作用。

面向整个市场，英特尔在2023年推出绿色数据中心技术框架2.0，彭振飞把这个框架形象地称作“绿色菜单”， 其中包括四横四纵的十三种能力，可根据不同行业客户的特点与自身成熟度给予定制化解决方案，让客户选择适合自己的“菜谱”。

国际数据公司（IDC）最新发布的报告显示，2023上半年中国液冷服务器市场规模达到6.6亿美元，同比增长283.3%，预计2023年全年将达到15.1亿美元。

可以说，液冷技术已到达“爆发前的临界点”。当行业前景已然明朗，液冷技术将加速走上“风口”。此时，英特尔已联手生态合作伙伴、行业协会等多方参与者提前构建起一套更加标准化的生态，为整个行业的健康发展铺就一条可持续之路。

不仅是云端合作，英特尔已和生态伙伴构建起“云网边端”的全场景、全方位减碳生态。例如在网端，中国电信和英特尔合作推出算力网关，实现算力精准匹配；在边缘，英特尔与特斯联合作推出智慧园区解决方案，利用AI感知合理分配园区的能源消耗；在终端，英特尔和同方计算机打造出绿色PC，通过全生命周期管理，还更多资源给自然。

让可持续融入企业DNA

可持续发展浪潮下，“商业向善”不再是一句简单口号，而是根植于企业DNA之中，借助商业力量创造更多社会价值。企业由此展开的人文关怀，也进一步延伸至环境保护、社会公益等各个方面，形成可持续时代下的新型叙事。

自2012年起，英特尔开展成都云桥湿地保护项目，包括湿地自然护理，生物多样性数据收集与整理，设施维护完善等工作，助力当地水生态修复，让内部员工深入了解生态环保价值的同时，也将向善的力量不断传递给更多人。

“可持续发展一定是长期投资，它并非一个开关，只要一打开就能解决所有挑战。”今年4月的英特尔可持续论坛上，英特尔首席可持续发展官Todd Brady谈到。

可持续发展关乎人类未来，也是未来企业的必由之路。英特尔还将不断加深数字化和绿色化的协同发展，在助力推动全行业迈向可持续计算的道路上，走向更远的可持续未来。