自計算技術誕生之日起，能耗與冷卻便如同雙生之花，相互依存、相互制約，歷經無數次的較量與博弈，在資料中心追求算力發展躍遷的百年曆程中，譜寫出一首冰與火的史詩。而這背後的基礎設施出現過各種頗具實驗性的形態，比如1985年，美國Cray-2超級計算機採用單相強制對流浸沒式液體冷卻系統，晶片被整個浸入冷卻液中，極具科幻感和視覺衝擊力。
2018年，Facebook在其資料中心首次使用蒸發冷卻技術，創新性的省去了最耗電的機械壓縮迴圈系統，使用100％自然風蒸發冷卻、加溼系統。
放眼未來，面向量子計算機的冷卻技術更為“神奇”，比如中國科學技術大學的研究團隊提出了麥克斯韋妖式量子演算法冷卻方法，透過光學干涉裝置搭建成冷卻模組，實現量子系統的逐步冷卻……
麥克斯韋妖式量子演算法冷卻▲
目光聚焦當下。2024年聯想Tech World上，聯想集團董事長兼CEO楊元慶，與NVIDIA創始人兼CEO黃仁勳同臺登場，科技界兩大頂尖領軍者共同釋出搭載聯想第六代Neptune海神液冷解決方案的AI伺服器。在資料中心這個算力的心臟中，海神液冷技術如同一股清泉，為高密度計算提供了冷靜而高效的血液，為全世界的AI注入動力。
今早，聯想集團2024/2025財年Q2財報釋出，《Game of AI》系列科普影片第二集《資料中心：如何與世界交換算力》也伴隨財報上線。
影片以《權力的遊戲》風格開場，用三維沙盤、三維爆炸拆解等創意的表現形式，跟隨著名英國科技歷史學家、中科院外籍院士李約瑟為原型的智慧體第一人稱視角，展開了一場算力史與能源技術史的探究。
算力的發展史，就是一部人類科技進步史。從最初的大型機到如今的量子計算機，從簡單的數值計算到複雜的人工智慧模擬，算力的每一次突破，都為人類帶來了新的可能。
在聯想集團打造的這支科普影片中，我們一次次看到算力如何影響世界，片中大歷史長鏡頭全景展示了人類算力的發展歷程。能耗為何是算力效能破局的關鍵？算力如何可持續？我們一起從科技樹的原點探索，隨著一個個節點被點亮，我們驚奇的發現，每一次算力的飛躍，都如同主幹上新增的年輪，記錄著人類對算力探索的成就。伴隨算力和能耗的發展，另一支以冷卻技術為代表的分支也在同步演進，它們與算力發展的主支相互交織，相互影響，共同構成了當下資料中心的形態。
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1946 年 2 月 14 日，世界上第一臺通用電子計算機 ENIAC 在美國賓夕法尼亞大學正式誕生！它是一個真正的龐然大物，佔地約 170 平方米，重達 27 噸，使用了 17840 支電子管、7200 個晶體二極體，每秒可進行 5000 次加法運算，或者 400 次乘法運算，但同時，它的耗電量高達 150 千瓦。每當這臺計算機啟動的時候，費城的燈光都彷彿為之暗淡。
ENIAC的成功激發了對更高效計算設施的需求。6年後，UNIVAC I的問世，更是首次實現了儲存能力，顯示了計算機在資料處理上的巨大潛力。
然而，ENIAC和UNIVAC I並非完美無缺。ENIAC的電子管穩定性差，發熱功耗和體積大，已經需要人們使用龐大的風冷系統為其降溫。
在隨後的20多年裡，人類不斷拓寬對計算探索的疆域，科技樹被不斷點亮——1960年代出現了積體電路，計算機開始小型化發展；1970年代見證了個人電腦的誕生；1980年代，個人電腦出現開始接入區域網；1990年代網際網路開始普及，機架式伺服器的出現，使資料中心的概念逐漸形成。能耗密度也達到每個機櫃400W，迎來第一次算力躍遷。
但隨之而來的能耗難題逐漸顯現，空調解決了第一次算力密度增高、能耗增高帶來的高熱問題。也讓人們意識到需要更強大的冷卻技術才能將不斷增長的算力從能耗的制約下拯救出來。
雖然此時液冷有著難以企及的高昂成本，但人們已經看到了它的巨大潛力。我們的目光隨著影片中的科技樹來到21世紀，高效能計算使得單機櫃功耗呈直線飆升百倍，高達50kW，算力洶湧磅礴。然而，這也給散熱同時帶來了百倍的嚴峻挑戰，在此形勢下，液冷技術全面爆發。
2012年，聯想集團推出了海神Neptune液冷技術，其核心優勢在於溫水冷卻方案，該方案能夠顯著降低資料中心的能耗，提升散熱效率，能夠將資料中心的PUE值降低至1.1。聯想集團為北京大學打造的“未名一號”高效能計算平臺，透過採用海神Neptune液冷技術，每年節省了60萬度電，降低了50%的製冷散熱成本。在當時，可以說海神Neptune液冷技術標誌著資料中心冷卻技術的一次重大進步，算力獲得了第二次躍遷。
終於，我們隨著智慧體李約瑟的視角來到了 2024 年，液冷行業將迎來“剛需”爆發元年。這一年，AI 訓練和推理如同星火燎原之勢迅速普及開來，迎來了第三次算力的躍遷。在這個過程中，單個 GPU 的功率需求如火箭般飆升至 1000W，而資料中心單機櫃的功率密度更是達到了令人驚歎的 100kW，面對如此巨大的算力需求，帶來的極致高密度熱量，液冷技術已然成為了提升算力的關鍵所在。
2024年聯想Tech World上釋出的AI伺服器搭載聯想六代海神Neptune垂直液冷技術，革命性的垂直液冷機箱，實現了更精巧的封裝，是對資料中心能耗問題的革命性解決方案。與傳統風冷系統相比，這款液冷技術的變革性產品能夠減少高達40%的電力消耗，使得AI和高效能計算客戶能夠在不依賴專門資料中心空調的情況下，執行功率超過100kW的伺服器機架，有效轉移98%的熱量。
在聯想集團的影片中，還展現了全機房的液冷整合方案——液冷叢集微模組。它將多個子系統整合在一個模組化產品中，簡化了液冷工程的複雜性。採用液冷機櫃式CDU（Cooling Distribution Units），滿足高散熱量、高功率密度場景需求。不僅提升了資料中心的效能和可靠性，還為人工智慧、雲計算等前沿領域的發展提供了強大的支撐。在穿越百年的資料中心能耗技術爭鋒中，液冷技術當之無愧地加冕為王。
AI正以革命性的速度重構我們的世界和生活方式。醫療領域，AI被用於開發新的藥物和治療方法；在製造業中，機器學習和自動化技術的應用使生產過程更加高效和智慧化……無論是AI大模型的虛擬世界，還是我們所在的現實。有算力支援的世界正被革新。
釋放算力的冷卻技術與制約算力的高熱能耗，互相角力、相互促進，在持續百年的較量中，譜寫資料中心的“冰與火之歌”。影片中，我們看到從風冷到液冷，再到未來的浸沒式液冷、奈米流體冷卻、真空冷卻等技術，每一次技術的飛躍，都是對計算設施能耗的釋放，對效率的一次提升，讓算力可持續。
聯想集團將繼續引領液冷技術不斷向前，持續推動資料中心架構的革新，使AI向實，促進算力在各行各業的持續發展，助力我們加速進入人本的智慧新時代。