为何数据中心越来越大:行业趋势向多吉瓦级大园区发展以优化成本和电力密度。
数据中心曾经被认为体量庞大是指几百兆瓦级别。AI热潮彻底改变了这一切。如今,超大规模云计算商正在建造宽阔的城市级园区,其中包含多个数据中心和庞大的计算能力,配合冷却基础设施和现场发电装置——当现有电网无法满足需求时,这往往是必要的。
这些多吉瓦级设施正在全球范围内激增,以支持AI工作负载。根据美国能源部的数据,单个1吉瓦发电厂产生的电力足以供应约750,000个家庭。为了说明其规模:位于犹他州的一个规划设施,若完全投入运营,其用电量将超过该州目前电力需求的两倍。
驱动力源于AI本身的特性。与提供网页或托管应用程序等较小规模计算任务不同,训练大型语言模型需要在同一屋顶下运行庞大的、不间断的、低延迟的计算集群。戴尔指出,在LLM训练中,"分布式AI工作负载的效率至关重要",网络性能必不可少——连接不良会成为重大瓶颈,"降低硬件利用率,延长整体训练时间,提高运营成本"。为了高效地训练AI模型,将运营集中在单一庞大设施中可最小化成本。Anthropic创始人兼CEO达里奥·阿莫代在2024年表示,训练"在大多数领域超越人类"的模型可能耗资100亿至1000亿美元。在这场竞争中,对OpenAI、Google、Meta和Anthropic等公司而言,速度和容量至关重要。
除了训练需求外,规模经济推动了扩张。超大规模数据中心的效率远高于传统企业数据中心。国际能源署报告指出,"冷却系统在数据中心总耗能中的占比,高效超大规模数据中心约为7%,而效率较低的企业数据中心则超过30%"。运营全球多个最高效设施的Google证实,"超大规模(即体量非常大的)数据中心的能源效率远超较小的本地服务器"。
大型园区需要充足的土地和强大的电力支持。高昂的城市房地产成本促使超大规模云计算商转向农村地区,那里地价更低,他们可以在周围居民较少的地方建造城市级设施——通常通过承诺创造就业机会来吸引当地兴趣。
大园区时代既带来优势也带来劣势。从经济角度看,缺乏既有数据中心基础设施的农村地区确实获得了实实在在的好处。但同时也存在顾虑:家庭能源成本上升、设施附近生活质量下降以及污染问题。
虽然这些园区计划自主发电并采用高效的闭循环冷却系统,但现场发电的巨大规模带来了环境后果。当多吉瓦级设施燃烧天然气以满足即时需求时,它们释放数百万吨有毒气体。斯坦福大学法学院量化的影响用于对比:625兆瓦工厂每年预计排放90吨细颗粒物(PM 2.5)、83吨氮氧化物(NOx)和16吨硫氧化物(SOx)——这些都是导致呼吸系统和心血管疾病、癌症及不利孕产妇和婴幼儿健康结果的已知因素。对于多吉瓦级设施,这些数值需乘以十倍或更多。
规模的增长令人瞩目:巨额投资、巨大风险与回报、令人印象深刻的效率与沉重的环保成本相互抵消,以及惊人的计算能力。随着AI开发加速,正在建造的基础设施远超传统数据中心,将计算推向前所未有的限度。无论人们如何看待这种AI扩张,巨型城市级超级园区很快将在全球各地的农村城镇拔地而起。