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《绿色算力投资手册(下):从硬件能效、节能温控到算能协同、赋能转型》PDF免费下载

绿色算力的核心竞争力已从单一 PUE 优化转向 “低碳电力获取 + 算力运营效率” 的综合比拼。

报告由浙商证券发布,从算力侧、能源侧、应用侧三大维度解析绿色算力产业链,核心聚焦硬件能效、节能温控、算能协同及产业赋能,指出绿色算力正从单纯能效优化转向 “算力 – 电力 – 碳力” 系统协同,是科技与能源交叉领域的核心赛道。

一、算力侧:算法、设备与载体的能效革新

  1. 绿色算法优化

    通过紧凑型网络架构(如深度可分离卷积、MoE 混合专家模型)、高效训练(混合精度计算、梯度检查点)、推理(模型剪枝、量化)及数据使用(主动学习、预训练)四大维度降低能耗。典型案例如 DeepSeek 采用 MoE 架构,以 600 万美元成本开发高性能模型,GPT-4 通过推测解码技术降低响应功耗。

  2. 核心硬件能效提升
  • 芯片:英伟达 Blackwell 架构能效比领先,国产壁仞 BR100 能效比达 1.86;
  • 服务器:ARM 架构、整机柜高密度集成、动态调频技术推动降耗,浪潮 M6 服务器通过智能温控优化风扇调速;
  • 存储:HBM 高带宽内存通过垂直堆叠提升传输效率,长江存储第四代 3D NAND 功耗降低 25%;
  • 网络:全光网络与 Scale-up 超节点方案减少通信延迟,提升算力协同效率。
  1. 数据中心运营降耗

    液冷技术成主流,冷板式 PUE 降至 1.3 以下,浸没式 PUE 达 1.2 以下;AI 驱动的 DCIM 系统通过数字孪生实现智能运维;余热回收技术在北方采暖场景投资回收期可缩至 5 年以内,吸收式制冷最短仅 0.33 年。

二、能源侧:电力系统的绿色适配

  1. 电力结构转型

    全球数据中心 2024 年耗电量达 415 太瓦时,中国煤电占比约 70%,需加快风光储等可再生能源替代。美国数据中心耗电占全球 45%,天然气为主要能源来源。

  2. 储能与电网优化
  • 储能:磷酸铁锂电池主导电化学储能,宁德时代 “算力专用电池” 体积能量密度提升 30%;江苏 200MW 飞轮储能阵列响应达毫秒级;
  • 电网布局:“东数西算” 八大枢纽引导算力向绿电富集区集中,腾讯怀来 “风光储” 一体化项目年减排 8000 吨;
  • 调度协同:Google 24/7 CFE、Microsoft 小时级 PPA 工具实现碳可视化与算力编排,国内算能联合调度框架优化任务分配。

三、应用侧:AI 赋能产业绿色转型

  1. 重点行业减碳

    AI 算力推动电力(减碳 12%-22%)、工业(13%-22%)、交通(10%-33%)、建筑(23%-40%)四大行业减碳。案例包括镇海炼化 “5G+AI” 降低 VOCs 排放 37%,滴滴智能拼车系统使单车年减排 1.2 吨。

  2. 边缘计算与垂直模型

    边缘计算将算力下沉至终端,减少数据传输能耗,生成式 AI 成为边缘核心工作负载;能源垂类大模型如智子熹源 “智子能碳大模型”,以 1/10 成本替代传统专家团队,降低楼宇暖通能耗 15%-20%。

  3. 系统性转型价值

    远景 EnOS 平台管理全球 845GW 能源资产,AI 推动经济向 “虚拟化增值” 转型,降低单位 GDP 物料消耗与碳足迹,助力资源强度持续下降。

四、核心趋势与关注方向

  1. 短期重点:液冷技术改造、高效算法与模型架构、高密度服务器及 HBM 高带宽内存;
  2. 长期方向:“源网荷储” 一体化、绿电直连、电算协同调度平台、边缘计算与能碳大模型;
  3. 风险提示:经济修复不及预期、政策推行滞后、市场情绪波动影响投资信心。

五、核心结论

绿色算力的核心竞争力已从单一 PUE 优化转向 “低碳电力获取 + 算力运营效率” 的综合比拼。算法创新、硬件升级、能源适配与产业赋能形成协同效应,推动算力从 “规模扩张” 向 “绿色高效” 转型,成为实现 “双碳” 目标与产业智能化升级的关键支撑。

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