導(dǎo)語(yǔ)

人工智能（AI）應(yīng)用激增。如今，幾乎所有生活、工作和娛樂(lè)領(lǐng)域都能看到AI解決方案的身影，其應(yīng)用場(chǎng)景遍布各行各業(yè)。為滿足日益增長(zhǎng)的需求，AI規(guī)模日益龐大的數(shù)據(jù)中心正拔地而起，每秒處理數(shù)十億次運(yùn)算，為人類對(duì)計(jì)算力的渴求提供動(dòng)力。當(dāng)然，AI計(jì)算也與日?；A(chǔ)計(jì)算需求展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)，例如，云存儲(chǔ)、搜索服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。這種日益增長(zhǎng)的需求需要空間：更大的數(shù)據(jù)中心需要更多土地，需要更多服務(wù)器，需要更多設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，還需要巨大的資源與能源來(lái)支撐這一切——從下水道的人工智能診斷到醫(yī)療分析，從太空探索到將朋友變成卡通版的托爾金角色，需求似乎永無(wú)止境。為解決AI與居民爭(zhēng)水問(wèn)題，馬斯克投資6 900萬(wàn)歐元，在孟菲斯建造了一座陶瓷膜MBR污水再生水廠，專為其巨型xAI算力超級(jí)工廠供水，以滿足其水需求。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在水務(wù)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，例如，數(shù)字驅(qū)動(dòng)孿生技術(shù)、洪水預(yù)測(cè)與防控、水廠監(jiān)測(cè)分析及耗用資源狀況等。盡管存在對(duì)水資源和能源消耗的擔(dān)憂，人工智能仍有望顯著提升節(jié)水成效。

人工智能數(shù)據(jù)中心的水資源消耗同樣備受關(guān)注。眾所周知，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心本就是耗水大戶，而人工智能的應(yīng)用將進(jìn)一步提升用水需求。但關(guān)于實(shí)際耗水量究竟有多大、所提及的用水量是否已達(dá)危險(xiǎn)水平或完全可接受，各方觀點(diǎn)存在巨大分歧。

理解人工智能水資源消耗

讓我們更詳細(xì)地探討人工智能對(duì)水資源的消耗，以幫助我們更深入地了解其水足跡。

人工智能如何用水？

經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）指出，人工智能主要通過(guò)兩種方式消耗水資源。

現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器冷卻：耗水大戶，尤其當(dāng)使用冷卻塔協(xié)助將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量傳遞至環(huán)境時(shí)——該方法依賴蒸發(fā)來(lái)散熱。據(jù)估算，單座冷卻塔耗水量可達(dá)19 m3/min。其他現(xiàn)場(chǎng)冷卻方案包括芯片級(jí)液體冷卻和閉環(huán)系統(tǒng)，盡管這些系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)水資源多次循環(huán)利用，但傳統(tǒng)上仍需使用純凈水，且系統(tǒng)排出的廢水需經(jīng)再處理。

場(chǎng)外發(fā)電：人工智能數(shù)據(jù)中心運(yùn)行耗能巨大，盡管部分新型中心采用綠色能源，但多數(shù)仍需電力驅(qū)動(dòng)服務(wù)器，這同樣消耗大量水資源。此外，制造驅(qū)動(dòng)人工智能的微芯片過(guò)程本身也需要大規(guī)模用水。

人工智能耗水量有多少？

人工智能的水足跡因數(shù)據(jù)中心所在地而異。例如，在微軟全球數(shù)據(jù)中心中，每消耗1 kWh能源，人工智能會(huì)消耗1.8×10-3~12×10-2 m3/kWh水，其中，愛(ài)爾蘭和華盛頓州分別是用水效率最高和最低的地區(qū)。

現(xiàn)場(chǎng)用水量可能高于或低于場(chǎng)外用水量，這取決于數(shù)據(jù)中心的冷卻技術(shù)以及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的發(fā)電方式。例如，若采用冷卻塔進(jìn)行數(shù)據(jù)中心降溫，且當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)主要使用太陽(yáng)能和風(fēng)能，則現(xiàn)場(chǎng)范圍用水量可能占主導(dǎo)地位。

世界經(jīng)濟(jì)論壇數(shù)據(jù)顯示，一座1 MW的數(shù)據(jù)中心僅冷卻系統(tǒng)每年就可能消耗高達(dá)2.55×104 m3/a水——相當(dāng)于約30萬(wàn)人的日用水量。這種用水量加劇了水資源壓力，尤其對(duì)本就面臨短缺的脆弱地區(qū)影響更為顯著。

人工智能模型GPT-3每生成10~50條響應(yīng)約消耗5×10-4 m3水?？紤]到其1億用戶每日進(jìn)行多次對(duì)話的規(guī)模，人工智能的總水足跡極為龐大。據(jù)預(yù)測(cè)，該模型的后續(xù)迭代版本將消耗更多水資源。

即使是傳統(tǒng)中等規(guī)模的數(shù)據(jù)中心（15 MW），其用水量也相當(dāng)于三家普通規(guī)模醫(yī)院的年耗水量，或超過(guò)兩個(gè)18洞高爾夫球場(chǎng)的用水量。但相比正在建設(shè)、用于管理未來(lái)人工智能系統(tǒng)的所謂超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，這仍屬小規(guī)模——后者的耗電量可達(dá)150 MW甚至更高。

科羅拉多大學(xué)河濱分校與德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校的研究人員進(jìn)一步指出：根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)估算，在微軟美國(guó)尖端數(shù)據(jù)中心訓(xùn)練GPT-3模型將直接消耗7×102 m3潔凈淡水（相當(dāng)于可生產(chǎn)370輛寶馬轎車或320輛特斯拉電動(dòng)汽車的用水量）。

根據(jù)OECD報(bào)告，每塊AI芯片的生產(chǎn)需消耗約8.3279×10-1 m3超純水（UPW）。若計(jì)入U(xiǎn)PW生產(chǎn)過(guò)程資源成本，實(shí)際消耗量將更為可觀。

在英國(guó)，數(shù)據(jù)中心年用水量估計(jì)接近1×107 m3。這引發(fā)了水務(wù)公司擔(dān)憂：新建數(shù)據(jù)中心將造成嚴(yán)重缺水，供水難以滿足人工智能的用水需求。安格利亞水務(wù)公司近期反對(duì)在北林肯郡建設(shè)數(shù)據(jù)中心，稱該地區(qū)是“全國(guó)最干旱的區(qū)域之一”。

然而英國(guó)科技協(xié)會(huì)TechUK對(duì)英格蘭73家數(shù)據(jù)中心的調(diào)查顯示，這些擔(dān)憂可能被夸大了。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：

1. 51%的受訪中心采用無(wú)水冷卻系統(tǒng)。

2. 64%的中心年用水量低于10 000 m3——低于普通休閑中心的用水量。

3. 89%的中心要么實(shí)施用水計(jì)量，要么部署無(wú)需用水冷卻的系統(tǒng)。

4. 僅4%的中心報(bào)告年用水量超過(guò)100 000 m3。

顯然，可持續(xù)性將成為未來(lái)人工智能數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵因素。

衡量人工智能水足跡的關(guān)鍵指標(biāo)

水的使用方式可分為取水與消耗兩部分：

取水：從地下或地表水源中提取淡水，可為臨時(shí)性或永久性。

消耗：指蒸發(fā)、蒸騰、融入產(chǎn)品或作物，或從直接水環(huán)境中移除的水量。該指標(biāo)常作為水足跡值使用。

OECD用以下公式計(jì)算人工智能在數(shù)據(jù)中心的水足跡：

水足跡 = 服務(wù)器能耗 × 現(xiàn)場(chǎng)用水效率 + 服務(wù)器能耗 × 電源使用效率 × 場(chǎng)外用水效率

公式中的服務(wù)器能耗可通過(guò)內(nèi)置傳感器測(cè)量?，F(xiàn)場(chǎng)用水效率衡量冷卻系統(tǒng)的用水效率，電源使用效率（PUE）則衡量非IT能耗開(kāi)銷（如，制冷能耗和配電損耗）。場(chǎng)外用水效率衡量發(fā)電過(guò)程中的用水效率。

預(yù)測(cè)外的人工智能和水資源消耗

全球數(shù)據(jù)中心行業(yè)每年消耗超過(guò)5.6×1012 m3水。國(guó)際能源署（IEA）預(yù)測(cè)顯示，這一數(shù)字可能急劇攀升，到2030年最高可達(dá)1.2×109 m3。單個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的影響更為顯著：一座100 MW的設(shè)施年耗水量可達(dá)約2.5×1010 m3/a，相當(dāng)于約8萬(wàn)人的用水需求。

英國(guó)政府報(bào)告指出，處于人工智能發(fā)展前沿的頂尖科技公司和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商，其數(shù)據(jù)中心用水量均呈現(xiàn)大幅年增長(zhǎng)。微軟全球用水量（主要用于云數(shù)據(jù)中心）在2022年增長(zhǎng)34%，達(dá)到6.4×106 m3。谷歌數(shù)據(jù)中心2022年用水量達(dá)1.95×107 m3，增幅達(dá)20%。這凸顯了人工智能工作負(fù)載驅(qū)動(dòng)的水資源需求激增態(tài)勢(shì)。

人工智能發(fā)展對(duì)取水率的影響

盡管數(shù)據(jù)中心用水類型已有所變化，但多數(shù)仍使用飲用水。在水資源緊張地區(qū)，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心與人類生活用水之間形成了資源競(jìng)爭(zhēng)。

這種競(jìng)爭(zhēng)可能成為壓力點(diǎn)，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心仍是巨大的用水消耗者。預(yù)計(jì)到2027年，全球人工智能需求將消耗約4.2×109至6.6×109 m3的水資源，這一取水量甚至超過(guò)丹麥的年均取水量。

在美國(guó)，得克薩斯州水資源開(kāi)發(fā)委員會(huì)預(yù)計(jì)該州數(shù)據(jù)中心2025年用水量將達(dá)1.85×108 m3，到2030年將激增至近1.51×109 m3。屆時(shí)全州數(shù)據(jù)中心用水量將占全州總用水量的7%。

資源競(jìng)爭(zhēng)已導(dǎo)致美國(guó)一個(gè)備受矚目的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目流產(chǎn)。與亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相關(guān)的“藍(lán)色計(jì)劃”原擬在圖森市南部占地290英畝，但因每年預(yù)計(jì)消耗2.35×105 m3（其中，頭兩年僅使用飲用水）等環(huán)保問(wèn)題遭到市政領(lǐng)導(dǎo)和居民反對(duì)。

盡管該計(jì)劃承諾在最初兩年后使用再生水，并為城市帶來(lái)就業(yè)機(jī)會(huì)和數(shù)十億美元的額外收入，但居民們認(rèn)為在沙漠環(huán)境中建造耗水量巨大的數(shù)據(jù)中心毫無(wú)意義。當(dāng)?shù)鼐用竦つ帷ぜ游鱽喸诰用衽c市政領(lǐng)導(dǎo)的會(huì)議上發(fā)言時(shí)，道出了反對(duì)者的心聲：“我們夏季氣溫創(chuàng)下歷史新高，而水位卻跌至歷史最低點(diǎn)。季風(fēng)降雨已不復(fù)存在，圣克魯茲河再難滿溢兩岸。”

世界資源研究所預(yù)測(cè)，到2030年，人工智能基礎(chǔ)設(shè)施每年將消耗4.2×109 m3至6.44×109 m3淡水，約等于加州所有家庭的年用水總量。

人工智能水資源消耗：可持續(xù)冷卻技術(shù)

確實(shí)存在更可持續(xù)的方法，這些方法用水量更少或完全不耗水，但其應(yīng)用取決于當(dāng)?shù)鼐唧w情況。其中一種方法是閉環(huán)系統(tǒng)，另一種則是直接芯片冷卻技術(shù)。

微軟已為自己設(shè)定目標(biāo)，要建造零耗水的數(shù)據(jù)中心。該公司對(duì)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)如下：“盡管現(xiàn)有設(shè)施仍將采用風(fēng)冷與水冷混合系統(tǒng)，但亞利桑那州鳳凰城和威斯康星州芒特普萊森特的新項(xiàng)目將于2026年率先采用零耗水蒸發(fā)式設(shè)計(jì)。自2024年8月起，所有新建微軟數(shù)據(jù)中心均開(kāi)始采用這項(xiàng)新一代冷卻技術(shù)，我們正致力于將零耗水蒸發(fā)式冷卻作為自有設(shè)施組合的主要制冷方式。這些新站點(diǎn)將于2027年末陸續(xù)投入運(yùn)營(yíng)?！?/p>

微軟采用閉環(huán)系統(tǒng)反復(fù)利用同一水源，將熱量從發(fā)熱芯片中導(dǎo)出。機(jī)架和服務(wù)器設(shè)計(jì)正同步開(kāi)發(fā)，以適應(yīng)新型熱管理及電源管理方案，具體包括：

1. 冷板：據(jù)微軟介紹，這是一種直接接觸芯片的冷卻技術(shù)，可在閉環(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)熱交換。其散熱效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)，通過(guò)直接冷卻硅片并循環(huán)冷卻液（類似汽車散熱器原理）實(shí)現(xiàn)高效散熱。相較傳統(tǒng)方案，該方案顯著提升了冷卻效率并實(shí)現(xiàn)了更精準(zhǔn)的溫度控制。

1. 輔助冷卻器：該液冷系統(tǒng)可應(yīng)用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心，通過(guò)連接芯片表面的冷板導(dǎo)出熱量。

1. 微流體技術(shù)：公司正將冷板技術(shù)深化，在芯片設(shè)計(jì)中集成微型流體通道，使冷卻液直接貼近處理器運(yùn)行。

人工智能運(yùn)營(yíng)中廢水處理創(chuàng)新

埃隆·馬斯克在孟菲斯建造的巨型xAI算法超級(jí)工廠爭(zhēng)議不斷，包括未經(jīng)許可使用燃?xì)廨啓C(jī)供電導(dǎo)致的空氣污染問(wèn)題。然而，此前關(guān)于該工廠為滿足用水需求將耗盡當(dāng)?shù)睾畬拥膿?dān)憂已被證明是多余的。相反，馬斯克正在投資6 900萬(wàn)歐元建造污水處理廠，被處理的廢水再生后將循環(huán)利用于xAI的生產(chǎn)需求。冷卻系統(tǒng)通常需要超純水（UPW），這有望推動(dòng)陶瓷膜等廢水處理技術(shù)的發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心回收利用處理后的廢水正日益普及。馬來(lái)西亞Bridge Data Centres公司便宣布將利用處理后的廢水作為再生水，用于其閉環(huán)冷卻系統(tǒng)。

亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司于2024年宣布，將在美國(guó)100個(gè)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)大再生水使用規(guī)模。該公司表示此舉將為所在社區(qū)節(jié)省2.01×105 m3飲用水。技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力源于當(dāng)?shù)丨h(huán)境與資源條件。通過(guò)采用直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)——將室外熱空氣經(jīng)水浸冷卻墊處理，使其在蒸發(fā)過(guò)程中降低溫度后輸送至服務(wù)器機(jī)房——該公司宣稱已實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心年用水量削減85%。

在條件允許的情況下，例如，愛(ài)爾蘭和瑞典，該方法會(huì)與自然冷卻相結(jié)合，僅在必要時(shí)啟用蒸發(fā)冷卻。這使得某些時(shí)候全年95%的時(shí)間無(wú)需用水。

然而，Black & Veatch 2025水資源報(bào)告揭示，美國(guó)水務(wù)公司尚未充分準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)人工智能數(shù)據(jù)中心行業(yè)可能帶來(lái)的需求。報(bào)告指出：超過(guò)半數(shù)（54%）的受訪者在被問(wèn)及其組織是否將數(shù)據(jù)中心和技術(shù)制造商用水需求增長(zhǎng)納入短期及長(zhǎng)期資源規(guī)劃時(shí)，給出了“否”的回答。

人工智能企業(yè)水資源節(jié)約策略

許多大型科技公司都涉足數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，各自制定了包含節(jié)水措施的可持續(xù)發(fā)展框架、目標(biāo)及指標(biāo)。亞馬遜、谷歌、Meta和微軟均對(duì)數(shù)據(jù)中心用水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，致力于提升用水效率，同時(shí)在周邊區(qū)域推行節(jié)水舉措。例如，實(shí)施雨水收集與循環(huán)利用，并在運(yùn)營(yíng)所在流域開(kāi)展水資源管理項(xiàng)目。

在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，閉環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用消除了對(duì)冷卻塔的需求——傳統(tǒng)冷卻塔會(huì)因蒸發(fā)導(dǎo)致水資源流失。通過(guò)使同一水體在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用長(zhǎng)達(dá)15年以上，徹底擺脫了對(duì)新鮮水源的持續(xù)消耗。

人工智能用水環(huán)境影響評(píng)估

人工智能用水與碳足跡的關(guān)聯(lián)性

2021年，數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的溫室氣體排放量占全球總量的0.5%；但預(yù)計(jì)到2040年，這一數(shù)字將增長(zhǎng)十倍。

2024年，亞馬遜的碳排放量在三年內(nèi)首次上升，部分原因在于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源和生態(tài)系統(tǒng)的影響

從地下水源抽取水資源可能造成環(huán)境損害，例如，導(dǎo)致含水層枯竭。Source Material與《衛(wèi)報(bào)》聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，全球三家企業(yè)旗下38座運(yùn)營(yíng)中的數(shù)據(jù)中心正位于水資源匱乏地區(qū)，另有24座數(shù)據(jù)中心正在這些地區(qū)建設(shè)中。

冷卻塔排放的廢水同樣構(gòu)成環(huán)境威脅，其中高濃度的礦物質(zhì)和pH值可能對(duì)野生動(dòng)物造成危害。

人工智能水消耗對(duì)氣候變化的影響

水資源消耗和開(kāi)采量的增加可能加劇氣候危機(jī)。在西班牙阿拉貢地區(qū)，反對(duì)亞馬遜數(shù)據(jù)中心的團(tuán)體——包括名為“Tu Nube Seca Mi Río”（意為“你的云正在枯竭我的河流”）的運(yùn)動(dòng)組織——因水資源短缺問(wèn)題呼吁暫停新建數(shù)據(jù)中心。

這些數(shù)據(jù)中心獲準(zhǔn)每年使用755 720 m3水，足以灌溉233公頃（576英畝）玉米田——該地區(qū)主要農(nóng)作物之一。亞馬遜近期以氣溫上升需增加用水為由，申請(qǐng)將用水量提升48%。

然而《衛(wèi)報(bào)》指出，該國(guó)75%的國(guó)土面臨荒漠化風(fēng)險(xiǎn)。道德科技協(xié)會(huì)創(chuàng)始人洛雷娜·哈梅-帕拉西聲稱，這些數(shù)據(jù)中心正“將西班牙推向生態(tài)崩潰的邊緣”。

除加劇水資源短缺風(fēng)險(xiǎn)外，報(bào)告還指出這些數(shù)據(jù)中心的電力消耗量預(yù)計(jì)將超過(guò)該地區(qū)當(dāng)前總用電量。

人工智能擴(kuò)張帶來(lái)的淡水供應(yīng)挑戰(zhàn)

SourceMaterial報(bào)告指出，隨著云服務(wù)和人工智能服務(wù)需求增長(zhǎng)，亞馬遜、微軟和谷歌三家公司計(jì)劃將自有數(shù)據(jù)中心數(shù)量擴(kuò)大近80%。部分?jǐn)U建項(xiàng)目將落戶面臨水資源壓力的地區(qū)，包括亞利桑那州。若數(shù)據(jù)中心冷卻需消耗淡水資源，此類擴(kuò)張將再度引發(fā)資源爭(zhēng)奪戰(zhàn)。

亞利桑那州的干旱并未阻礙Meta斥資8.59億歐元在該市開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)中心。該地區(qū)正逐漸成為數(shù)據(jù)中心樞紐，盡管州政府以地下水資源枯竭為由撤銷了馬里科帕縣新建住宅的許可，微軟仍在同一區(qū)域運(yùn)營(yíng)著兩座數(shù)據(jù)中心。谷歌數(shù)據(jù)中心獲批年用水量達(dá)5.5×106 m3，約相當(dāng)于2.3萬(wàn)居民的用水總量。

人工智能水足跡政策與治理

應(yīng)對(duì)人工智能用水問(wèn)題的監(jiān)管框架

在美國(guó)，目前尚無(wú)針對(duì)人工智能的聯(lián)邦法規(guī)，也沒(méi)有要求科技公司披露能源和水資源消耗的法律框架。各州可自行決定是否實(shí)施相關(guān)法規(guī)。在紐約州，立法要求數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商提交年度水電消耗報(bào)告及可持續(xù)發(fā)展舉措報(bào)告，同時(shí)對(duì)新建站點(diǎn)設(shè)置限制條件，要求運(yùn)營(yíng)商必須報(bào)告預(yù)計(jì)的水電消耗量。

歐盟委員會(huì)要求數(shù)據(jù)中心最遲于2030年前實(shí)現(xiàn)高能效與可持續(xù)運(yùn)營(yíng)。該委員會(huì)正為歐洲議會(huì)準(zhǔn)備一份評(píng)估報(bào)告，研究數(shù)據(jù)中心行業(yè)向凈零排放轉(zhuǎn)型可行性。報(bào)告將基于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商依據(jù)《歐盟數(shù)據(jù)中心共同評(píng)級(jí)體系條例》提交的數(shù)據(jù)。

然而部分專家認(rèn)為，隨著更先進(jìn)的人工智能模型出現(xiàn)，凈零目標(biāo)將難以實(shí)現(xiàn)。賓夕法尼亞大學(xué)電氣與系統(tǒng)工程教授本杰明·李向美國(guó)國(guó)家公共電臺(tái)表示：“2022年末生成式人工智能出現(xiàn)前，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商曾對(duì)實(shí)現(xiàn)凈零抱有希望。但以當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施投資計(jì)劃來(lái)看，我認(rèn)為根本無(wú)法達(dá)成這些凈零目標(biāo)。”

人工智能與水資源消耗的未來(lái)發(fā)展方向

將人工智能數(shù)據(jù)中心遷至海洋

《科學(xué)美國(guó)人》報(bào)道稱，中國(guó)正在試點(diǎn)將數(shù)據(jù)中心安置于海底的項(xiàng)目。為避免占用水資源（這些水本可用于人類飲用和農(nóng)業(yè)灌溉），該國(guó)正在上海海岸9.65 km外建造一座風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的水下數(shù)據(jù)中心。報(bào)道指出，上海是中國(guó)的人工智能樞紐之一。

該項(xiàng)目靈感似乎源自微軟在蘇格蘭近海擱置的計(jì)劃。該計(jì)劃始于2015年，到2021年Data Centre Dynamics網(wǎng)站報(bào)道時(shí)已告終止。

“納提克計(jì)劃”曾將855臺(tái)服務(wù)器浸入水中無(wú)人值守長(zhǎng)達(dá)兩年多，數(shù)據(jù)中心內(nèi)充填惰性氮?dú)?。同期在陸地設(shè)立對(duì)照組，135臺(tái)服務(wù)器在常規(guī)數(shù)據(jù)中心環(huán)境中運(yùn)行微軟Azure云軟件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果頗具啟發(fā)性：當(dāng)水下服務(wù)器被回收時(shí)，855臺(tái)設(shè)備中僅6臺(tái)損壞，而陸上135臺(tái)服務(wù)器中有8臺(tái)出現(xiàn)故障。

穩(wěn)定的外部溫度被認(rèn)為是成功關(guān)鍵。微軟表示雖暫無(wú)計(jì)劃建造水下數(shù)據(jù)中心，但正將項(xiàng)目數(shù)據(jù)與發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于未來(lái)潛在方案的研發(fā)。

目前其他地區(qū)也在探索將數(shù)據(jù)中心沉入水下，例如韓國(guó)正在推進(jìn)一項(xiàng)項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)環(huán)保技術(shù)建造水下數(shù)據(jù)中心群，該設(shè)施可在海底容納多達(dá)10萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。首個(gè)測(cè)試模塊計(jì)劃部署于蔚山蔚州郡西生面新里港外海30 m深處，其獨(dú)特之處在于將配備三名科研人員和工程師的居住艙室，這在現(xiàn)有項(xiàng)目中尚屬首例。

浮動(dòng)數(shù)據(jù)中心

日本橫濱市正計(jì)劃采用綠色能源驅(qū)動(dòng)的浮動(dòng)數(shù)據(jù)中心來(lái)滿足其數(shù)據(jù)中心需求。多家企業(yè)與橫濱市政府將合作推進(jìn)該項(xiàng)目，在御山橋碼頭附近建造一座長(zhǎng)25 m、寬80 m的浮動(dòng)數(shù)據(jù)中心。未來(lái)規(guī)劃包括在近海風(fēng)電場(chǎng)附近部署此類浮動(dòng)數(shù)據(jù)中心以滿足能源需求。雖然未提及利用海水冷卻數(shù)據(jù)中心，也未說(shuō)明此類“綠色”項(xiàng)目如何降低人工智能數(shù)據(jù)中心的用水量，但該方案確實(shí)具備兩大潛力：既可將數(shù)據(jù)中心遷離缺水陸地區(qū)域，又可通過(guò)部分浸沒(méi)式海水冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

浮動(dòng)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)想并非新鮮事物，但相較于正在興建的龐大陸基設(shè)施，該技術(shù)仍處于萌芽階段。美國(guó)Nautilus公司早在2015年便啟動(dòng)浮動(dòng)數(shù)據(jù)中心試點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目采用駁船下方的海水作為冷卻介質(zhì)，利用熱交換技術(shù)為服務(wù)器機(jī)柜降溫，再將換熱后的水排回海洋。

平衡人工智能發(fā)展與水資源保護(hù)

許多新一代數(shù)據(jù)中心技術(shù)比以往消耗更少的水資源，部分技術(shù)甚至完全無(wú)需用水。然而，隨著人工智能需求的增長(zhǎng)，創(chuàng)新冷卻策略和更廣泛的節(jié)水措施將變得愈發(fā)重要。這些措施可能包括：

1. 采用閉環(huán)冷卻系統(tǒng)，大幅減少用水量

2. 應(yīng)用回收再利用技術(shù)，包括中水（灰水）處理

3. 實(shí)施實(shí)時(shí)用水監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水資源損耗并優(yōu)化水流配置

4. 制定區(qū)域水資源韌性策略，尤其在易干旱地區(qū)

5. 選址時(shí)綜合考量流域內(nèi)的水資源可利用量，確定最適宜的數(shù)據(jù)中心建設(shè)地點(diǎn)

6. 共享工具、技術(shù)與最佳實(shí)踐，推動(dòng)全行業(yè)在用水效率和可持續(xù)性方面的整體提升

結(jié)論

對(duì)更快、更強(qiáng)大的人工智能應(yīng)用的需求，正推動(dòng)著規(guī)模日益龐大的數(shù)據(jù)中心遍地開(kāi)花。數(shù)據(jù)中心用水問(wèn)題因多重因素而備受詬病，例如，使用飲用水資源，有時(shí)甚至與設(shè)施周邊居民用水需求直接沖突。不過(guò)，技術(shù)進(jìn)步正有效降低現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的用水量——新型水源和更精準(zhǔn)的冷卻技術(shù)正助力減少用水需求。與此同時(shí)，人工智能模型在解決全球諸多水資源問(wèn)題方面蘊(yùn)藏巨大潛力，包括降低人工智能數(shù)據(jù)中心的用水量。

未來(lái)數(shù)年，人工智能應(yīng)用及其支撐技術(shù)預(yù)計(jì)將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，但人工智能對(duì)緊張水資源的需求未必同步攀升，甚至可能創(chuàng)造出顯著降低能耗的途徑，減輕數(shù)據(jù)中心對(duì)其運(yùn)營(yíng)所在地區(qū)環(huán)境的影響。再生水的大規(guī)模應(yīng)用也將為水務(wù)技術(shù)創(chuàng)新者和公用事業(yè)公司帶來(lái)挑戰(zhàn)與機(jī)遇，以滿足為高能耗服務(wù)器和芯片冷卻提供本地或現(xiàn)場(chǎng)水資源的需求。

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排版：《凈水技術(shù)》編輯 李濱妤

審核： 《凈水技術(shù)》社長(zhǎng)/執(zhí)行主編 阮辰旼

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