夠21萬人喝一輩子的水，還不夠谷歌服務器用7個月的？_風聞

本文原創於微信公眾號：差評作者：差評君

去年一年，谷歌花掉了大概一個半西湖的水量。差評君翻了翻報告，發現罪魁禍首的矛頭，指向了數據中心。

那這些數據中心為什麼這麼耗水？今天就來跟大家聊聊，那些互聯網巨頭們都是怎麼給服務器散熱的。

有什麼辦法，能把杭州西湖的水給用完？

這是杭州西湖，三面環山，面積約 6.39 平方千米，南北長約 3.2 千米，東西寬約 2.8 千米，水體容量約為 1429 萬立方米。

這個水量能裝滿3810 個水立方，能裝滿 250 億瓶農夫山泉，如果一天喝 4 瓶的話，可以給 214041 個人從剛出生，一口氣喝到 80 歲。

這些西湖水能裝滿我的淚，但是不夠谷歌用 7 個月。

大家好，這裏是被 AI 搶走了農夫山泉的差評君，

前段時間，谷歌發佈了 2023 年環境報告。

裏面的一項離譜的數據，立馬引發的大夥們的關注。

去年一年，谷歌花掉了 56 億加侖水，換算過來就 2545 萬立方米，這個水量，大概能裝滿一個半西湖。

當然整這麼多水，肯定不是跑去搞什麼 “ 谷歌冰泉 ” “ 微軟山泉有點鹹 ” 這類玩意兒了。

差評君翻了翻報告，發現罪魁禍首的矛頭，指向了數據中心。

這些水，大都被用去給數據中心散熱了. 

而且不單單是谷歌一枝獨秀，包括微軟、亞馬遜等等科技巨頭，也一個個都是耗水大户。

是的，數據中心散熱這件事兒，真的是太耗水了。。。

其實在早些年，不少數據中心散熱靠的並不是水，而直接用電，給服務器吹空調。

就拿咱們自己為例，像是 2021 年，全國數據中心總耗電量就高達 2166 億度，約佔全國總耗電量的 2.6% 。

看起來好像有些多，但是要是能物超所值，全用在數據處理和存儲上也不錯。

但問題就是，有不少電用來做 “ 無用功 ” 了。

目前來説，最大頭的 “ 無用功 ” 就是散熱。

畢竟咱們還沒有點出超導技能樹，數據中心又全年無休，發熱量巨大。

為了讓儀器能夠在合適的環境下正常工作，就得大空調、大電扇嘎嘎上，自然就費電了。

據統計，數據中心 6 成的成本都花在電費上，而這電費裏的 4 成多又得花在散熱裏。

所以為了省下這筆散熱的錢呢，最好的方法就是儘可能地白嫖。

於是我們就看到，各個企業絞盡腦汁。

大家想的第一個方法就是**“ 哪兒涼快去哪兒待著 ”。**

2014 年時，騰訊就擱貴州鑿出 47 萬平 “ 七星洞 ” 用來當數據中心。

2017 年，華為在貴安新區造了個雲上屯，用來當華為雲數據中心。

2018 年，蘋果的 iCloud 數據也搖身一變成了 “ 雲上貴州 ”。

大家集體跑去貴州，一方面是貴州地價便宜、空氣清潔、水電資源豐富，電費便宜，政策上也有不少相關的優惠。

另一方面就是貴州四季如春的環境足夠涼快和穩定，外界環境和數據中心本身的温差就足夠大了，更有利於散熱。

比起國內這些往貴州跑，國外的大廠們更狠， Facebook 早在 2013 年就在北極圈外的小鎮，建立了自己的數據中心。

除了往更涼快的地方去，數據中心本身也不斷嘗試新的散熱方式。

在這個進化的過程中，數據中心的散熱也從很耗電，轉變成了更耗水。

前面説的，**空調冷卻系統因為需要大量的電給冷凝劑降温，**所以這幾年因為太費電逐漸被淘汰了。

那有沒有一種辦法，不用費電就有利於散熱，同時還能白嫖呢？

沒錯，就是用水。

相較傳統空調來説，蒸發冷卻機只靠外界水來降温，不需要用電來降温冷凝劑，所以可以大幅度減少耗電量。

但代價就是用水量猛增。

不過相對電來説，水總是更便宜的那個，所以大家普遍都開始選蒸發冷卻機。

除了蒸發冷卻機，為了提高散熱效率，還有公司直接給數據中心用上了液冷散熱。

説到液冷散熱，差友們就不困了，畢竟家裏那台 4090 帶 RGB 燈帶的水冷散熱，可不是吃乾飯的。

但在數據中心裏，水冷散熱還要更誇張。

看起來就有點像北京根服務器。

像阿里在千島湖的數據中心，設備雖然都泡在特製的冷卻液裏用於快速散熱，但這些液體最終還是需要靠大量湖水來進行冷卻。

用千島湖深層水源進行散熱。

等等，千島湖？

那我們買的農夫山泉，豈不就是… 

除了阿里雲以外，在數據中心省電這一環還有高手。最絕的當屬微軟，

他們在 2018 年的時候，就把 “ 北方羣島 ” 服務器扔到了大西洋海底，利用海水潮汐進行水冷散熱。

而且建起來也省事，需要的電源備份也會比之前的要少。

以前的空調散熱，電源備份還需要驅動空調，

而換成了液冷之後這部分就不用擔心了。這種法子在水資源比較充分的地方整倒還方便，省電又省事。

**但是這個世界上，水資源從來都不是平衡的。**如果在一些缺水的地方還這樣整，那不就是缺了大德麼？

雖然被蒸發了的水蒸氣最終還會回到大氣循環當中，但是等這些水蒸氣迴流到當地水裏，需要的時間可一點也不少。

這一點在我國就保護的很好，在水資源缺乏的內蒙古地區就指名道姓發文決定: 

“ 轄區內大數據企業一律禁止使用地下水冷卻降温。” 

但是在美國的某些缺水地區，這服務器的耗水就整出了不少問題來。

大家都知道，最近這幾年美國一直鬧旱災，然後幾個大廠又在瘋狂新建數據中心，其中不少就建在亞利桑那州。

為啥會選這地方建這數據中心呢，這可不是瞎選的啊。

首先這玩意緊挨着搞科技的加州，而且工業電費還比加州便宜不少。

再加上沙漠地區地皮也不貴，在這建數據中心能省不少錢。

而且這些地區的政府，為了讓這些數據中心來安家，也會在税收上做不少政策優惠，有時候還會籤協議優先保證水量供應。

本來一切也都好好的，亞利桑那洲雖然非常乾旱，但是科羅拉多河從中流過，靠着原本的地下水一起湊合湊合還夠用。

但問題是最近，科羅拉多河也開始缺水了，地主家也沒有餘糧啊。

幾個因素一疊加，事情就麻煩了。

比如谷歌在亞利桑那州的梅薩建立數據中心時，就和當地政府簽了一份協議，

梅薩要 “ 優先 ” 保證谷歌每天能有足夠的水進行散熱。

這對於水資源本來就不富裕梅薩來説，已經影響到當地生態系統，甚至人類的生活用水了。

類似的還有亞利桑那州政府，因為供水給數據中心，被迫停了城市基建，還被美國聯邦政府教訓：“ 少用點河水 ”。

而在達爾斯，谷歌 3 座數據中心的年耗水量，已經將近達到了它市年總用水量的三分之一，被當地媒體一路追着咬。

至於建立大型循環設備，讓水蒸氣能循環利用的方法也不是沒人提過，但是由於建設成本太高、維護成本遙遙無期、又費錢費電等方面原因，基本也都擱置了。

好在這會兒隨着越來越多的人關注的到這些亂用水的廠商。

各個大廠也是也不得不服軟，開始優化自家散熱設備，給公眾畫大餅。

像谷歌承諾到 2030 年時，無論是東水西調，還是投資海水淨化設施，反正自己用了多少水，就得整出 120% 的水來回報。

微軟則是承諾到 2024 年，將全球數據中心蒸發冷卻系統的用水量減少 95%，到 2030 年將實現 “ 水中和（ 全球範圍內補充的水量將超過其消耗的水量 ） ”。

只不過，他們的承諾完成進展實在堪憂，根據谷歌自己的報告，目前其補充量僅做到了 6%。

為什麼呢，可能還得怪 ChatGPT。

隨着生成式大模型的爆火，這水資源耗得越來越多了。按照加州大學副教授 Shaolei Ren 的説法，谷歌用水量比去年足足多了 20%，很巧的是，這一年穀歌的算力也長了 20%。

所以他們主動思考、大膽假設、冷靜分析——是因為在 AI 軍備競賽，才會讓數據中心耗水更多。也不光是谷歌家 AI 費水，根據美國加州大學河濱分校的一項研究發現，ChatGPT 為代表的語言大模型的用水量就是很多。

據他們測算，OpenAI 光是訓練個 GPT-3 就用掉了 70 萬升水，更不要説數據量更大的 GPT-4。

而且除了訓練階段，後續的使用也特別費水，和 GPT 們隨便聊個三五十句，就得消耗一瓶農夫山泉的水。

眼下 AI 熱潮仍在繼續，大家的 AI 競爭只會越來越激烈，數據中心的作用只會越來越大。

所以差評君覺得，這數據中心的散熱現狀，多半又得來一波大升級了。

而無論是國內，還是國外的科技大廠們，在建時，也關注一下水資源等相關的問題。

不然在 AI 搶走人類工作之前，一些人賴以生存的水，可能先被 AI 搶走了。

圖片、資料來源：

Google ：《 Environmental Report 2023 》

arXiv ：Making AI Less “Thirsty” : Uncovering and Addressing the Secret Water Footprint of AI Models

Time ：The Secret Cost of Google’s Data Centers : Billions of Gallons of Water to Cool Servers

Insider ：Arizona governor slams the brakes on Phoenix development because it doesn’t have enough water

Insider ：Arizona is running out of water.Big Tech data centers are partly to blame .

Nbcnews ：Drought-stricken communities push back against data centers

The Washingtonpost ：A new front in the water wars : Your internet use

Dgtlinfra ：Data Center Water Usage : Billions of Gallons Every Year

Smartwatermagazine ：How much water do data centres use?

Oregonlive ：Google ’ s water use is soaring in The Dalles , records show , with two more data centers to come

Interestingengineering ：GPT-3 training consumed 700k liters of water , ’enough for producing 370 BMWs'

賽迪：《 中國 “ 新基建 ” 發展研究報告 》

《 智能建築電氣技術 》：《 數據中心基礎設施成本模型架構及關鍵指標敏感性分析 》

《 中國能源報 》：數據中心節能減排不止於碳中和

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