英偉達
近日發布了一套溫水冷卻系統，聲稱可大幅降低數據中心的用水量。根據英偉達一位高管在新聞稿中的表述，該系統能夠消除數據中心內部"幾乎所有的用水需求"。
英偉達首席可持續發展官喬希·帕克近期在接受Axios採訪時表示："數據中心的水資源消耗挑戰，在很大程度上已經得到解決。"
然而，這只是用水問題的一部分。只要AI數據中心仍依賴化石燃料運行——而這正是越來越多科技公司的現實選擇——節水效果就只能停留在數據中心的圍牆之內。
問題的核心在於英偉達衡量數據中心用水的方式。根據其部落格文章，該公司本質上是以數據中心本身為邊界劃定統計範圍：牆內的算，牆外的不算。
平心而論，英偉達的系統確實兌現了其在設施層面的承諾——冷卻液在封閉迴路中循環運行，初次注入後可在設施整個生命周期內持續循環，意味著晶片冷卻過程中無需額外補充用水。該公司表示，在氣候條件適宜的地區，這可以實現現場用水量100%的削減。
TechCrunch已就此事向英偉達尋求澄清，如收到回復將及時更新。
問題在於，數據中心外部的用水——主要來自發電和晶片製造環節——可能會使一座設施的總用水足跡翻倍乃至增至三倍。這意味著英偉達的解決方案，實際上只覆蓋了AI數據中心總用水量的四分之一到三分之一左右。
這套新系統的設計頗具巧思：冷卻液以45°C（約113°F）的溫度泵入機架。這一溫度對人類而言偏高，但對電腦晶片來說並不算熱。英偉達表示，冷卻液流經伺服器後溫度升至55°C（約131°F），將大量熱量從硬體中帶走。
在這一溫度下，大多數氣候環境中的外部空氣即可通過被動散熱器將熱量散出，無需蒸髮式冷卻裝置，在某些情況下甚至不需要風扇。一座無需風扇或冷水機組的數據中心，不僅用水更少，還將更加高效、安靜。
但任何數據中心都無法脫離電力供應獨立運行，而許多類型的發電廠本身就是耗水大戶。
據美國地質調查局數據，化石燃料發電廠是美國最大的用水主體之一，每天消耗約27億加侖的水——其中大部分用於蒸發冷卻。一項近期研究顯示，天然氣發電廠每生產一度電需消耗1.17升水，煤電廠則更為耗水，每度電消耗高達2.2升。國際能源署（IEA）的數據顯示，化石燃料發電廠目前約提供所有數據中心電力的一半。
水力發電大壩約供應數據中心10%的電力，雖然不以同樣直接的方式消耗水資源，但其水庫的水面蒸發相當於每度電損失6.8升水。地熱能是科技公司開始探索的新能源，其用水量因具體技術路線而差異顯著——既可能高於也可能低於上述數字。部分增強型地熱初創公司，如Fervo，已承諾主要使用原本無法利用的"退化水"。
相比之下，風能和太陽能發電的耗水量極為微小，每度電分別僅約消耗0.01升和0.03升——這一數字還涵蓋了太陽能電池板製造與清潔所需的用水。
儘管可再生能源在新增發電容量中的占比持續增長，但IEA預測，到2030年，天然氣和煤炭預計仍將提供滿足數據中心需求所需新增電力的逾40%。若這一趨勢不發生根本性改變，無論英偉達在數據中心內部做出何種努力，數據中心的整體用水量仍將持續處於高位。
Q&A
Q1：英偉達的溫水冷卻系統具體是如何工作的？
A：英偉達的溫水冷卻系統將冷卻液以45°C的溫度泵入機架，冷卻液流經伺服器後溫度升至55°C，將熱量從晶片中帶走。冷卻液在封閉迴路中持續循環，初次注入後無需再補充用水。在氣候適宜的地區，外部空氣即可通過被動散熱器散熱，無需蒸發冷卻裝置或風扇，從而實現數據中心內部用水量的大幅削減乃至歸零。
Q2：為什麼說英偉達的節水方案只解決了部分問題？
A：英偉達的冷卻系統僅針對數據中心內部的用水，但數據中心的總用水足跡還涉及兩大外部環節：一是發電——化石燃料電廠每度電消耗1至2升以上的水；二是晶片製造過程中的耗水。這兩部分疊加後，可能使數據中心的實際總用水量翻倍甚至增至三倍。因此，英偉達的方案實際上只覆蓋了總用水量的約四分之一到三分之一。
Q3：哪種發電方式最節水，對數據中心的水足跡影響最小？
A：風能和太陽能是目前最節水的發電方式，每度電耗水量分別僅約0.01升和0.03升，遠低於化石燃料（天然氣1.17升/度、煤電2.2升/度）和水電（蒸發損耗約6.8升/度）。若數據中心能全面轉向風能和太陽能供電，將大幅壓縮其整體水足跡。但IEA預測，到2030年，化石燃料仍將滿足新增數據中心電力需求的40%以上。
