在碳减排的今天，数据中心因其高能耗密度而受到严格审查。据 Energy Information, Policy & Technology LLC 估计，数据中心消耗了全球约 1% 电力。美国能源部计算得出，数据中心耗电量占美国用电总量 2%，数据中心成为碳减排的主要对象。

开放数据中心委员会 ODCC 测算数据显示， 2020年中国数据中心能耗总量为 939 亿千瓦时， 碳排放量为 6464 万吨。 预计2030 年中国数据中心能耗总量将达到 3800 亿千瓦时左右， 碳排放增长率将超过 300%。

数据中心的能耗大户

服务器作为 IT 基础设施中最基本的算力设备， 在数据中心硬件设备耗电量中所占比重最高，随着多样化业务场景在数据中心出现，服务器需承担的计算量越来越大，其能耗和碳排放也在成倍增长，同时给数据中心的维护难度和支出成本带来压力。

据中国信通院统计， 2021 年全国数据中心服务器数量 1900 万台， 耗电量达 1100 亿千瓦时， 每台服务器一年的碳排放量约 2600KG。

Energy Innovation认为，对大多数公司来说，减少数据中心能耗的更实用方法，是降低数据中心两大耗电主力(服务器和散热)的用电量，其中每一项都占美国数据中心总用电量的 43%。

为此，整机柜技术、液冷技术、高密度技术等相关技术层出不穷，其终极目的，是如何在计算密集型工作负载和低能耗运行之间找到平衡， 如何在满足技术需求的基础上尽可能降低碳排放。

解决核心的CPU能耗问题

如果我们把视线回收到服务器层面来看，作为核心部件，CPU在控制服务器整体能耗中起到了至关重要的作用。一方面服务器能耗70%来自于CPU，另外服务器CPU的能耗将极大影响其他散热、制冷等辅助设备。研究发现，服务器CPU能耗每降低1W，由此带来自身及其他相应辅助设备的总能耗将降低2.84W！

这意味着对服务器CPU的持续优化，将更有效减少服务器以及整体数据中心的能耗及相关碳排放。

我们看到，在日益强调碳排放的今天，数据中心将更加“精打细算”，会更在意CPU的能效表现，即单位算力性能下的能耗/碳排放表现，或者说尽可能降低单位工作负载下的CPU功耗。

通常情况下，降低单位工作负载功耗的最好办法，是增加CPU的核心密度。CPU的核心密度越高，性能越强，其处理的单位芯片工作负载量也会大幅增加。

Moor Insights & Strategy 数据中心副总裁兼首席分析师 Matt Kimball 表示，提高数据中心能源效率的首要方法是减少服务器占用空间。实现这一目标的最有效方法是提高处理器的效率，使用更多的内核并缩小组件之间的空间。“如果能够提高服务器中 CPU 的利用率，这将对数据中心的整体功耗产生巨大影响，”他说。

AMD EPYC CPU出类拔萃的能效表现

Moor Insights & Strategy 数据中心副总裁兼首席分析师 Matt Kimball特别举例强调，与其他类似x86处理器相比，数据中心运行2000个由第四代AMD EPYC 9654处理器驱动的虚拟机，服务器数量同比减少35%；而每年因此降低的能源消耗则达到29%。[1]

ODCC的研究表明，CPU 性能越好，从服务器算力碳效、即单位算力性能的碳排放量来看会越低。 在服务器使用周期为 5 年的情况下， 单位算力性能得分的碳排放量在 20-60KG 之间， 其中 AMD 服务器单位算力性能得分的碳排放量相对更低， 几乎都低于 30KG。

以 SPEC 得分 8,000 为例， 替换 21 台基于 Intel 至强 Gold 6342 服务器，可使用 16 台 Intel 至强® Platinum 8380 服务器或 11 台 AMD EPYC 7763服务器，服务器台数最多可减少 10 台，其使用周期内的碳排放量最多减少 43%， 相当于 8100 多棵树一年吸收的碳排放量（数据来自：ODCC数据中心算力碳效白皮书）。

在体现能效的SPECpower_ssj®2008测试中，AMD EPYC 9654 的表现是Intel® Xeon® Platinum 8490H的1.8倍，能效基准测试数据表明，AMD EPYC处理器拥有比其他处理器更好的能效；AMD内部数据显示，在提供2000个虚拟机的场景下，仅需11台基于AMD EPYC 9654 处理器的系统，就可替换17台基于Intel Xeon Platinum 8490H处理器系统——服务器数量节省35%、能耗降低29%、投资节省46%！[2]

当AMD EPYC 97x4 （产品代号Bergamo）推出后，这款具有128个Zen 4c内核的处理器将提供更好的能效表现，并进一步降低占地面积和能源消耗等TCO费用——AMD内部测试表明，客户只用15台基于Bergamo处理器的服务器，即可替换38台基于其他品牌顶级CPU的服务器，数量减少了61%，每年功耗降低66%，年均碳排放量接近120吨。 [3]