7月10日，上海出现今年第一个40摄氏度高温，刷新40摄氏度高温最早出现纪录；7月13日最高气温40.9摄氏度，追平高温历史极值……今年，上海刷新多项高温数据，创下有气象记录以来的纪录。

作为英特尔公司高级首席工程师、物联网事业部中国区首席技术官，张宇在参加近日于上海举行的2022世界人工智能大会智能趋势论坛时，表达了对气候变化的担心。“我们能够明显感觉到地球在逐渐变暖，极端天气的频率不断增加，这将会对我们所生存的环境带来长远的影响。如果我们现在不努力的话，这种影响会造成不可逆的结果。”

不过，令他感到欣慰的是，科学技术在应对全球气候挑战的过程中，正扮演着越来越重要的角色。例如，推动基于绿色计算的数字化转型，就可以为实现“碳中和”作出重要贡献。

通过技术的突破实现“碳中和”

所谓“碳中和”，是指人类经济社会活动所必需的碳排放，通过森林碳汇和其他人工技术或工程手段加以捕集利用或封存，而使排放到大气中的温室气体净增量为零。2020年9月，我国明确提出2030年实现“碳达峰”、2060年实现“碳中和”的目标。

数字经济时代，算力正在成为新的生产力。然而，在关注算力为经济社会带来新变革的同时，能否降低计算的能耗问题显得尤为关键。以全球知名的预训练大模型GPT-3为例，一次训练要消耗巨量的算力，需要消耗约19万度的电力，产生85万吨的二氧化碳。因此，最近几年，在低碳、低能耗的探索之中，“绿色计算”一词被频繁引用。

红杉远景碳中和基金合伙人左林在此次论坛上指出，碳中和是一个终极理想，其核心问题是实现社会价值和经济价值的平衡。

最近，丹麦哥本哈根市希望在2025年成为全球首个碳中和首都的梦想就化为了泡影。该市市长索菲·安诺生宣布，由于一家环保企业无法满足政府在碳捕集方面的资助标准，哥本哈根暂时放弃2025年实现碳中和的目标。

与之相比，英特尔前不久正式承诺，在2030年全球业务中100%使用可再生电力，并在2040年实现全球运营温室气体净零排放的目标。其底气何在？

张宇告诉《中国科学报》记者，“绿色、低碳数字技术的突破才是真正实现碳达峰、碳中和的必经之路。不管外界有怎样的变化，只要技术跟得上，我觉得我们的目标就可以实现。”

他介绍，一方面英特尔在利用社会资源采集更多可再生的能源，如风能、太阳能，另一方面在自身生产过程中，英特尔也在通过实施绿色计算、提高能效，将单位产能的能耗进一步降低。

此次论坛上，张宇演讲的主题就是“用‘芯’助力基于绿色计算的数字化转型”。

张宇在2022世界人工智能大会上发表演讲。受访者供图

绿色计算即采用高效、节能和低功耗的计算设备和配套设施，在保证信息服务可靠性的前提下，合理分配计算资源，保障可持续发展的低成本、低能耗的新型系统与应用。

张宇告诉记者，应该从端到端的角度去看绿色计算。例如，绿色计算要解决的问题是什么？我们最终的目标是什么？

“在我看来，我们最终的目标是要实现环境的可持续发展。因此，要想实现整体效率最大化，一定要从端到端的角度去看绿色计算，不能只偏向于某一个环节。”他说。

软硬件创新赋能端到端数字化基础设施

在张宇看来，实现绿色计算，要以软硬件并行发展的战略赋能端到端智能数字化基础设施。

他透露，在硬件层面，英特尔计划在2030年前，将客户端和服务器微处理器的产品能源效率提升10倍。另外，英特尔还专注于通过与负载匹配的加速引擎来达到最佳性能功耗比。

例如，在数字化转型过程中，许多典型负载（如人工智能负载、网络通讯负载、高性能计算负载等）被广泛应用。基于此，英特尔通过提供一些相应的加速引擎（包括集成显卡、人工智能加速芯片，以及Tofino系列可编程以太网交换机等），来推动性能功耗比的提升。与此同时，英特尔处理器还能够凭借遥测能力，助力使用者以更便捷的方式了解当前系统动态功耗的情况和指标，以进一步制定智能化能源管理策略。

此外，张宇强调，在推进基于绿色计算的数字化转型过程中，英特尔还始终秉持着软硬件协同创新的理念。

对于用户来说，充分调用硬件资源离不开软件工具的支持。基于此，针对异构架构，英特尔打造了oneAPI，能够为不同架构提供统一、开放的编程接口，以降低开发门槛并减少重复性开发工作，助力实现节能减排和降本增效。与此同时，针对架构选择的多样性，英特尔还提供了一些更加自动化的产品和技术来对硬件进行适配，例如OpenVINO提供的AUTO plugin插件，可以帮助开发者自动识别其真正部署在硬件平台上的硬件资源，并通过达到最佳性能功耗比，进一步降低整个系统的能耗，达到能源利用的最大化。

除此之外，在数据中心层面，英特尔还提供了一款名为数据中心管理器（Data Center Manager）的软件。通过在服务器平台上采集到的功耗指标，这款软件能够利用策略动态调整单个服务器平台的能源效率，以达到系统性能功耗比的最优化，并推动绿色、低碳计算的实现。

“能耗大户”的节能低碳挑战

随着算力需求的爆增，数据中心作为“能耗大户”也迎来了节能低碳的挑战。

相关数据显示，截至2020年底，国内数据中心的用电量已经超过2000亿千瓦时，占到了用电总量的2.7%，预计2023年数据中心的能耗就将超过2500亿千瓦时，2030年时将超过4000亿千瓦时，用电量占比也将上升到3.7%。

根据开源证券研究所的统计结果，一个数据中心的能耗分布中，散热系统的占比高达40%。也就是说，数据中心每耗费一度电，只有一半用在了“计算”上，其他的则浪费在了散热、照明等方面。而且，计算量越大，散热消耗的电量也越大，如果不消耗足够的能源提高散热能力，将直接影响数据中心的性能、密度和可靠性。

张宇告诉记者，英特尔持续通过定制CPU设计、先进液冷技术以及智能节能技术助力绿色数据中心的打造。在定制CPU设计层面，英特尔通过定制化设计使得CPU配置与最终用户负载更加匹配，进而达到能源效率提升；在先进液冷技术层面，英特尔不断推动冷却方式的创新，从传统意义上的风冷模式逐步转换为液冷模式，以更加适应高密度机架对于散热的需求。

基于此，英特尔还发布了《高效能数据中心白皮书》，在与业界分享技术和经验的同时，携手多家行业伙伴大力推进液冷技术在多场景的落地应用；在智能节能技术层面，英特尔曾与多家伙伴携手，通过人工智能技术处理数据中心传感器所采集到的数据，并利用分析结果控制数据中心机房空调机的运转，从而达到节电效果。

此外，在推动实现节能低碳的过程中，除了针对数据中心等后端技术的投入，英特尔还持续在能源的生成与使用等前端领域发力，通过前后端技术的结合，实现端到端的绿色节能。

例如，英特尔持续通过为机器人产业注入动力，来加速新能源产业的创新发展，并在风电、光伏维修维护、新能源车电池拆解回收、锂电池和新能源车自动化生产、自动充电等方面积累了丰富且先进的技术和经验。为进一步推动机器人在新能源领域的绿色应用，英特尔还发布了《英特尔机器人白皮书》，旨在与更多行业伙伴分享交流经验。

该白皮书梳理了中国机器人产业发展概况，并描绘了中国机器人未来的发展和应用趋势，还从实战、产品、技术以及行业伙伴控制器方案这三个不同视角，全面阐述英特尔如何助力机器人产业实现升级，通过应用落地解决实际问题，帮助客户释放数据价值。

“当前，在绿色化和数字化双转型的大形势下，以软件定义为基础的端到端数字基础架构成为重中之重，这也是英特尔长期以来为之努力的方向。”张宇告诉《中国科学报》，未来英特尔将继续以“创造改变世界的科技，造福地球上每一个人”为宗旨，携手更多生态伙伴，通过“无所不在的计算、从云到边缘的基础设施、无处不在的连接及人工智能”这四大超级技术力量，持续深耕绿色计算领域，并以绿色、低碳的方式加速数字化转型，逐步实现绿色低碳节能的目标。