《基于AI的金融数据中心绿色节能技术研究报告》

基于AI的金融数据中心绿色节能技术研究报告北京金融科技产业联盟2024 年 7 月I版权声明本报告版权属于北京金融科技产业联盟，并受法律保护。转载、编摘或利用其他方式使用本报告文字或观点的，应注明来源。违反上述声明者，将被追究相关法律责任。II编制委员会编委会成员：聂丽琴张海燕王旭东编写组成员：赵春华葛金磊冯博陆曦蔡学识徐省委李培汪宏邢雪松王韬郑峥原野于航何世荣范鹏侯杰周存浩李西峰孙曦李海平李泓萱费若雨边鹏旭程峰章编审：黄本涛周豫齐III参编单位：北京国家金融科技认证中心有限公司新华三技术有限公司网联清算有限公司中金金融认证中心有限公司北京银联金卡科技有限公司中国工商银行股份有限公司中国建设银行股份有限公司安徽省农村信用社联合社蚂蚁科技集团股份有限公司上海兆芯集成电路股份有限公司杭州谐云科技有限公司锐捷网络股份有限公司IV摘要中国人民银行印发的《金融科技发展规划（2022—2025 年）》（以下简称《规划》）将“绿色低碳”作为四项基本原则之一，以实现碳达峰碳中和为目标，加强金融科技与绿色金融的深入融合，助力实体经济绿色转型和低碳可持续发展。《规划》中明确要求建设绿色高可用数据中心，积极运用绿色节能技术，加快数据中心绿色化建设与改造，加强能耗数据监测与管理。要求新建大型、超大型数据中心电能利用效率不超过 1.3，到 2025 年，数据中心电能利用效率普遍不超过 1.5。服务器电能消耗占据数据中心总能耗的绝大部分，服务器中的系统级能耗优化和节能技术意义重大，能很大程度助力金融数据中心满足绿色低碳基本原则，成为构建金融数据中心绿色低碳能力的核心技术。本报告从金融数据中心在绿色节能领域 AI 技术应用的体系架构、关键技术，全生命周期管理及应用探索等方面展开研究，通过对 AI 技术和绿色节能理念的综合运用，给出金融数据中心绿色节能 AI 技术应用水平的评估指标和评估方法，旨在推动金融科技产业实现绿色低碳发展，提高金融数据中心能源利用效率和降低能耗。由于经验学识所限，本文仍有诸多不足，恳请各界批评指正。V目录一、研究背景及目标 ..............................................1（一）研究背景 ..............................................1（二）研究目标 ..............................................4二、体系架构及关键技术 ..........................................6（一）体系架构 ..............................................6（二）关键技术 ..............................................8三、全生命周期管理 .............................................17（一）规划设计 .............................................18（二）建设改造 .............................................19（三）运行维护 .............................................21（四）智能优化 .............................................22四、应用探索 ...................................................24（一）智慧机房设计 .........................................25（二）暖通系统调控 .........................................27（三）绿色算力调度 .........................................34五、金融数据中心绿色节能 AI 技术应用评估 ........................ 37（一）总体原则 .............................................37（二）分级定义 .............................................39（三）分级维度 .............................................40六、未来展望 ...................................................46参考文献 .......................................................481一、 研究背景及目标（一）研究背景1.数据中心绿色节能发展背景党的十八大以来，党中央、国务院高度重视大数据发展和数据中心建设。习近平总书记指出“要以推行电子政务、建设新型智慧城市为抓手，以数据集中和共享为途径，建设全国一体化的国家大数据中心”。2020 年 9 月，我国提出“二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”的目标。据统计，我国数据中心年用电量已占全社会用电总量的 2.5%左右，且仍在快速增长。随着“双碳”战略的提出，数据中心作为能耗大户，其推进绿色节能建设和脱碳转型具有重要意义。为此，国家多部门和地方政府出台了一系列政策和相关措施，要求新建区域内大型及以上数据中心 PUE 需低于 1.3，集群内大型及以上数据中心 PUE 需低于 1.25，到 2025 年，数据中心 PUE 普遍不超过 1.5。而我国尤其中部地区，目前现有数据中心 PUE 普遍高于1.5，部分“小散老旧”数据中心 PUE 更高达 2.0 左右。这就需要数据中心建设和运营管理必须坚持走高效、低碳、集约、循环的绿色发展道路，切实履行节能减排和可持续发展的社会责任。2020 年 12 月和 2021 年 5 月，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局 4 部门联合印发《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》（发改高技〔2020〕1922 号）、《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》（发改高技〔2021〕709 号），围绕“数网、数纽、2数链、数脑、数盾”五大体系构建全国一体化大数据中心系统创新体系，明确在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域以及部分能源丰富、气候适宜的地区布局大数据中心国家枢纽节点，优化数据中心基础设施建设布局，推动数据中心绿色可持续发展。中国人民银行发布《金融科技发展规划（2022—2025 年）》（银发〔2021〕335 号），要求打造新型数字基础设施，建设绿色高可用数据中心，明确提出“积极应用绿色节能技术和清洁可再生能源，加快数据中心绿色化建设与改造，加强能耗数据监测与管理”。为实现金融数据中心能效提升和绿色发展，北京金融科技产业联盟组织会员单位共同编制并发布金融业绿色数据中心白皮书及金融数据中心能效管理标准，并开展金融数据