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数据中心的绿色潜能

全球有 11,000 个数据中心负责处理、存储和传输大量数据。除了性能和安全性之外，提升能效已成为数据中心盈利与可持续发展的核心要务。了解半导体如何帮助数据中心变得更加高效和环保。

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12/07/2025

以数据为核心的互联世界

生活在一个万物互联的世界，我们每一秒都在产生海量数据。我们浏览网页、在线沟通、发送照片和上传视频。当一天的工作结束时，我们或在流媒体平台追剧观影，或沉浸于在线游戏。在工作方面，我们需要参加诸多的在线会议和研讨会。更别忘了还有我们熟悉的互联智能家居。你还能记得自己最近一次一整天都没有网络可用的日子是什么时候吗？那么AI呢？

在人工智能和数字化进程的推动下，数据的使用量将持续增加，到 2027 年全球数据总量将达到约 291 ZB。以下仅举几个例子来说明原因：

一名女性用智能手机自拍的图片
一名女性用智能手机自拍的图片
一名女性用智能手机自拍的图片
  • AI算法，尤其是机器学习和深度学习模型，需要使用海量的数据来进行训练，同时也需要持续的数据输入进行实时推理。
  • 随着自动驾驶技术的进步，车联网和自动驾驶汽车所产生的数据量将激增。
  • 加密货币的日益普及催生了相关的数据处理要求，在此推动下，数据生成和处理需求将大幅增长。
  • 将区块链技术应用于游戏产业（俗称“边玩边赚”或“加密游戏”模式），通过加密技术管理游戏状态、玩家交互以及在游戏中的玩法，催生了新的数据处理需求。
  • 各行各业都在拥抱数字化转型（“工业5.0 ”），使得行业发展和运营中所产生的数据呈指数级增长。

如此庞大的数据量凸显了支撑现代互联世界的数字基础设施的巨大规模与复杂性。如果没有数据中心，这一切都无法实现。

数据中心——数字社会的支柱

两人站在数据中心的服务器前合影的图片
两人站在数据中心的服务器前合影的图片
两人站在数据中心的服务器前合影的图片

并不是所有人都能意识到数据中心的重要性。事实上，他们是互联网的支柱，甚至是大脑。我们日常使用的所有在线服务（无论是生活还是工作）都依赖于数据中心和超级计算机对海量数据的处理、存储与传输。

与此同时，数据中心的用电需求也在快速增长。

国际能源署发布的报告显示，数据中心的耗电量约占全球总用电量的 2% ，即 460 TWh2,，相当于约 1.53 亿户家庭的用电量。通常高达 40% 3的数据中心能耗都被用在了冷却过程中。此外，在普通数据中心中，大约有 17% 的能量在各种电能转换过程中损失掉了。

我们迫切需要创新的电源解决方案来减少废热，并最大限度地降低散热需求。这正是功率半导体的用武之地，尤其是碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等最新功率半导体技术作用显著。

这些半导体器件能够显著提高能效，并优化从电网到处理器的整个电能转换过程。这种方法有助于降低运营成本，同时促进可持续发展：通过减少散热需求，运营商可以节约水资源并显著降低二氧化碳排放。

采用英飞凌先进的半导体解决方案，数据中心可以大幅降低功耗。凭借其高效的功率半导体，英飞凌帮助运营商将其电力输送网络中产生的电能损耗从 17% 降低到了约 9%，几乎减少了一半。

可以节省多少能源？

占位符
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在这个数据永不消亡的世界里，数据中心已经成为基础的技术底座。因此，推动数据中心可持续发展意义尤为重大。而半导体技术始终走在行业发展的最前沿。这些小巧但功能强大的半导体器件，可以将能效提升至新高度，让互联世界的“数字心脏”既澎湃有力，又环保节能。得益于当前半导体技术的创新驱动，未来的数据中心将变得更快、更安全，迈向更加绿色和可持续的蓝图。

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来源：

[1] IDC（2024 年 3 月）： 《 2023-2027 年全球数据圈预测》

[2] IEA（2023）：数据中心和数据传输网络

[3]美国国家可再生能源实验室 (NREL) ，2023 年 12 月