英伟达推出数据中心节水方案，但AI用水问题远未解决

英伟达近日发布了一套温水冷却系统，声称可大幅降低数据中心的用水量。根据英伟达一位高管在新闻稿中的表述，该系统能够消除数据中心内部"几乎所有的用水需求"。

英伟达首席可持续发展官乔希·帕克近期在接受Axios采访时表示："数据中心的水资源消耗挑战，在很大程度上已经得到解决。"

然而，这只是用水问题的一部分。只要AI数据中心仍依赖化石燃料运行——而这正是越来越多科技公司的现实选择——节水效果就只能停留在数据中心的围墙之内。

问题的核心在于英伟达衡量数据中心用水的方式。根据其博客文章，该公司本质上是以数据中心本身为边界划定统计范围：墙内的算，墙外的不算。

平心而论，英伟达的系统确实兑现了其在设施层面的承诺——冷却液在封闭回路中循环运行，初次注入后可在设施整个生命周期内持续循环，意味着芯片冷却过程中无需额外补充用水。该公司表示，在气候条件适宜的地区，这可以实现现场用水量100%的削减。

TechCrunch已就此事向英伟达寻求澄清，如收到回复将及时更新。

问题在于，数据中心外部的用水——主要来自发电和芯片制造环节——可能会使一座设施的总用水足迹翻倍乃至增至三倍。这意味着英伟达的解决方案，实际上只覆盖了AI数据中心总用水量的四分之一到三分之一左右。

这套新系统的设计颇具巧思：冷却液以45°C（约113°F）的温度泵入机架。这一温度对人类而言偏高，但对计算机芯片来说并不算热。英伟达表示，冷却液流经服务器后温度升至55°C（约131°F），将大量热量从硬件中带走。

在这一温度下，大多数气候环境中的外部空气即可通过被动散热器将热量散出，无需蒸发式冷却装置，在某些情况下甚至不需要风扇。一座无需风扇或冷水机组的数据中心，不仅用水更少，还将更加高效、安静。

但任何数据中心都无法脱离电力供应独立运行，而许多类型的发电厂本身就是耗水大户。

据美国地质调查局数据，化石燃料发电厂是美国最大的用水主体之一，每天消耗约27亿加仑的水——其中大部分用于蒸发冷却。一项近期研究显示，天然气发电厂每生产一度电需消耗1.17升水，煤电厂则更为耗水，每度电消耗高达2.2升。国际能源署（IEA）的数据显示，化石燃料发电厂目前约提供所有数据中心电力的一半。

水力发电大坝约供应数据中心10%的电力，虽然不以同样直接的方式消耗水资源，但其水库的水面蒸发相当于每度电损失6.8升水。地热能是科技公司开始探索的新能源，其用水量因具体技术路线而差异显著——既可能高于也可能低于上述数字。部分增强型地热初创公司，如Fervo，已承诺主要使用原本无法利用的"退化水"。

相比之下，风能和太阳能发电的耗水量极为微小，每度电分别仅约消耗0.01升和0.03升——这一数字还涵盖了太阳能电池板制造与清洁所需的用水。

尽管可再生能源在新增发电容量中的占比持续增长，但IEA预测，到2030年，天然气和煤炭预计仍将提供满足数据中心需求所需新增电力的逾40%。若这一趋势不发生根本性改变，无论英伟达在数据中心内部做出何种努力，数据中心的整体用水量仍将持续处于高位。

Q&A

Q1：英伟达的温水冷却系统具体是如何工作的？

A：英伟达的温水冷却系统将冷却液以45°C的温度泵入机架，冷却液流经服务器后温度升至55°C，将热量从芯片中带走。冷却液在封闭回路中持续循环，初次注入后无需再补充用水。在气候适宜的地区，外部空气即可通过被动散热器散热，无需蒸发冷却装置或风扇，从而实现数据中心内部用水量的大幅削减乃至归零。

Q2：为什么说英伟达的节水方案只解决了部分问题？

A：英伟达的冷却系统仅针对数据中心内部的用水，但数据中心的总用水足迹还涉及两大外部环节：一是发电——化石燃料电厂每度电消耗1至2升以上的水；二是芯片制造过程中的耗水。这两部分叠加后，可能使数据中心的实际总用水量翻倍甚至增至三倍。因此，英伟达的方案实际上只覆盖了总用水量的约四分之一到三分之一。

Q3：哪种发电方式最节水，对数据中心的水足迹影响最小？

A：风能和太阳能是目前最节水的发电方式，每度电耗水量分别仅约0.01升和0.03升，远低于化石燃料（天然气1.17升/度、煤电2.2升/度）和水电（蒸发损耗约6.8升/度）。若数据中心能全面转向风能和太阳能供电，将大幅压缩其整体水足迹。但IEA预测，到2030年，化石燃料仍将满足新增数据中心电力需求的40%以上。