说起来你们可能不信，科技互联网越发展，巨头们的嘴，反而越渴了。


这么说吧，前两天，谷歌发布了 2023 年环境报告，里面的一项离谱的数据，立马引发的大伙们的关注：那就是谷歌去年一年花掉了 56 亿加仑水，这水量，大概能装满一个半西湖。



而且不单单是谷歌，包括微软、亚马逊等科技巨头，也一个个都是耗水大户。


当然整这么多水，肯定不是跑去搞什么“谷歌冰泉”“微软山泉有点咸”这类玩意儿了。


差评君翻了翻报告，发现罪魁祸首的矛头，一致都指向了数据中心。


这些水，大都被用去给数据中心散热了。是的，数据中心散热这件事儿，真的是太耗水了……



其实在早些年，不少数据中心散热靠的并不是水，而是直接用电，给服务器吹空调。就拿咱们自己为例，像是 2021 年，全国数据中心总耗电量就高达 2166 亿度，约占全国总耗电量的 2.6%。


这么大一笔的电力支出，要是全用在数据处理和存储上，大家可能还会该省省该花花。


但问题就是，有不少电用来做“无用功”了。目前来说，最大头的“无用功”就是散热。因为数据中心全年无休，发热量巨大。为了让仪器能够在合适的环境下正常工作，就得大空调、大电扇嘎嘎上，自然就费电了。


据统计，数据中心 6 成的成本都花在电费上，而电费里的 4 成多又得靠散热。



为了多省点电费，最好的方法就是尽可能地白嫖散热。于是我们就看到，各个企业绞尽脑汁地白嫖散热。


首先，大家想的第一个方法就是“哪儿凉快哪儿呆着”。


2014 年时，腾讯就搁贵州凿出 47 万平“七星洞”用来当数据中心；


2017 年，华为在贵安新区造了个云上屯，用来当华为云数据中心；


2018 年，苹果的 iCloud 数据也摇身一变成了“云上贵州”。


大家集体跑去贵州，一方面是贵州地价便宜、水电资源丰富，电费便宜，像华为建完云上屯后，每年光电费就能省下 6 个亿。另一方面就是贵州四季如春的环境足够凉快和稳定，很适合养数据中心。


比起国内这些往贵州跑，国外的大厂们更狠， Facebook 早在 2013 年就在北极圈外的小镇吕勒奥，建立了自己的数据中心。


除了往更凉快的地方去，数据中心本身也在进化。而在进化的过程中，数据中心的散热也从很耗电，转变成了更耗水。


前面说的，空调冷却系统因为需要大量的电给冷凝剂降温，所以这几年因为太费电逐渐被淘汰了。



另一种蒸发冷却系统就流传了开来。


相较传统空调来说，蒸发冷却机只靠外界水来降温，不需要用电来降温冷凝剂，所以可以大幅度减少耗电量，但这也会让用水量猛增。


不过相对电来说，水总是更便宜的那个，所以大家普遍都开始选蒸发冷却机。



除了蒸发冷却机，为了提高散热效率，还有公司直接给数据中心用上了液冷散热。


说到液冷散热，差友们就不困了，毕竟家里那台 4090 带 RGB 灯带的水冷散热，可不是吃干饭的。


但在数据中心里，水冷散热还要更夸张。像阿里在千岛湖的数据中心，设备虽然都泡在特制的冷却液里用于快速散热，但这些液体最终还是需要靠大量湖水来进行冷却。


它用千岛湖深层水源进行散热，也难怪不少网友调侃自己买的农夫山泉，是阿里云服务器的洗脚水。


最绝的当属微软，他们在 2018 年的时候，就把“北方群岛”服务器扔到了大西洋海底，利用海水潮汐进行水冷散热。


这种散热法子，对于水资源本来就充分的地区来说，其实并还算是物尽其用。对一些缺水地区，妥妥是经不起这类折腾的。


咱们的内蒙古等地区，之前就指名道姓发文决定“辖区内大数据企业一律禁止使用地下水冷却降温”。


但在国外，特别是美国的缺水地区，服务器的耗水就整出了不少问题来。


大家都知道，最近这几年美国一直闹旱灾，然后几个大厂又在疯狂新建数据中心，其中不少就建在很缺水的亚利桑那州等地方。


这些城市缺水所以沙漠多，沙漠多所以风电光电很发达，风电光电发达所以电费便宜。再加上沙漠地区地皮也便宜，在这建数据中心能省不少钱。


而且这些地区的政府，为了让这些数据中心来安家，还会签协议优先保证水量供应，几个因素一叠加，事情就麻烦了。


比如谷歌在梅萨建立数据中心时，就和当地政府签了一份协议，梅萨镇要“优先”保证谷歌每天能有足够的水进行散热。这对于水资源本来就不富裕的梅萨镇来说，已经影响到当地生态系统，甚至人类的生活用水了。


类似的还有亚利桑那州政府，因为供水给数据中心，被迫停了城市基建，还被美国联邦政府教训：“少用点河水”。


而在达尔斯城，谷歌 3 座数据中心的年耗水量，已经将近达到了达尔斯市年总用水量的三分之一，被当地媒体一路追着咬。


这些问题越来越多的时候，各个大厂也不得不开始优化自家散热设备，给公众画大饼。


像谷歌承诺到 2030 年时，无论是东水西调，还是投资海水净化设施，反正要补充自家公司用水量 120% 的水。



微软则是承诺到 2024 年，将全球数据中心蒸发冷却系统的用水量减少 95% ，到 2030 年将实现“水中和（全球范围内补充的水量将超过其消耗的水量）”。


只不过，他们的承诺完成进展实在堪忧。


更要命的是，一些学者发现 AI 大模型的爆火，让水耗得更多了。


按照加州大学副教授 Shaolei Ren 的说法，谷歌用水量比去年足足多了 20% ，巧的是，谷歌这一年算力也长了 20%。所以他们大胆推断，就是因为在 AI 军备竞赛，会让数据中心耗水更多。


也不光是谷歌家 AI 费水，根据美国加州大学河滨分校的一项研究发现，ChatGPT 为代表的语言大模型的用水量就是很多。



据他们测算， OpenAI 光是训练个 GPT-3 就用掉了 70 万升水，更不要说数据量更大的 GPT-4。


而且除了训练阶段，后续的使用也特别费水，和 GPT 们随便聊个三五十句，就得消耗一瓶农夫山泉的水。


眼下 AI 热潮仍在继续，大家的 AI 竞争只会越来越激烈，数据中心的作用只会越来越大。所以差评君觉得，数据中心的散热法子，多半又得来一波大升级了。


而无论是国内，还是国外的科技大厂们，在建数据中心时，也关注一下水资源等相关的问题。


不然在 AI 抢走人类工作之前，一些地区的水，可能先被 AI 抢走了。


图片、资料来源

Google ：《 Environmental Report 2023 》

arXiv ：Making AI Less “Thirsty” : Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models

Time ：The Secret Cost of Google's Data Centers : Billions of Gallons of Water to Cool Servers

Insider ：Arizona governor slams the brakes on Phoenix development because it doesn't have enough water

Insider ：Arizona is running out of water.Big Tech data centers are partly to blame .

Nbcnews ：Drought-stricken communities push back against data centers

The Washingtonpost ：A new front in the water wars : Your internet use

Dgtlinfra ：Data Center Water Usage : Billions of Gallons Every Year

Smartwatermagazine ：How much water do data centres use?

Oregonlive ：Google ’ s water use is soaring in The Dalles ， records show ， with two more data centers to come

Interestingengineering ：GPT-3 training consumed 700k liters of water ， 'enough for producing 370 BMWs' 

赛迪：《 中国 “ 新基建 ” 发展研究报告 》

《 智能建筑电气技术 》：《 数据中心基础设施成本模型架构及关键指标敏感性分析 》

《 中国能源报 》：数据中心节能减排不止于碳中和

Bilibili ：@ 阿里黑科技：【 科普 】为什么要把服务器泡水里？

Bilibili ：@ 淘宝神人官方账号：阿里张北数据中心首曝光：给机器泡澡的 “ 水 ” 比茅台还贵

知乎：@ 新思科技：为什么各大数据中心全部建立在贵州？


本文来自微信公众号：差评 （ID：chaping321），作者：八戒，编辑：江江、面线