本文介绍了计算技术与冷却技术的相互促进与依存关系，从数据中心的发展历程到液冷技术的出现与进步，再到未来的冷却技术展望。文章强调了算力与能耗的紧密联系，以及液冷技术在解决数据中心散热问题中的重要作用。
从大型机到量子计算机，算力的突破带来人类科技进步。数据中心的发展与能耗紧密相关，促使冷却技术的不断革新。
随着算力的增长，散热问题日益突出，液冷技术成为解决数据中心散热问题的关键。从联想集团的海神Neptune液冷技术到未来的浸没式液冷、纳米流体冷却等技术，展示了液冷技术的不断进步。
AI的发展将带来计算需求的剧增，同时推动冷却技术的进步。文章展望了未来的冷却技术，如纳米流体冷却和真空冷却等，这些技术将推动算力的发展，助力进入人工智能新时代。
自计算技术诞生之日起，能耗与冷却便如同双生之花，相互依存、相互制约，历经无数次的较量与博弈，在数据中心追求算力发展跃迁的百年历程中，谱写出一首冰与火的史诗。而这背后的基础设施出现过各种颇具实验性的形态，比如1985年，美国Cray-2超级计算机采用单相强制对流浸没式液体冷却系统，芯片被整个浸入冷却液中，极具科幻感和视觉冲击力。
2018年，Facebook在其数据中心首次使用蒸发冷却技术，创新性的省去了最耗电的机械压缩循环系统，使用100％自然风蒸发冷却、加湿系统。
放眼未来，面向量子计算机的冷却技术更为“神奇”，比如中国科学技术大学的研究团队提出了麦克斯韦妖式量子算法冷却方法，通过光学干涉装置搭建成冷却模块，实现量子系统的逐步冷却……
麦克斯韦妖式量子算法冷却▲
目光聚焦当下。2024年联想Tech World上，联想集团董事长兼CEO杨元庆，与NVIDIA创始人兼CEO黄仁勋同台登场，科技界两大顶尖领军者共同发布搭载联想第六代Neptune海神液冷解决方案的AI服务器。在数据中心这个算力的心脏中，海神液冷技术如同一股清泉，为高密度计算提供了冷静而高效的血液，为全世界的AI注入动力。
今早，联想集团2024/2025财年Q2财报发布，《Game of AI》系列科普视频第二集《数据中心：如何与世界交换算力》也伴随财报上线。
视频以《权力的游戏》风格开场，用三维沙盘、三维爆炸拆解等创意的表现形式，跟随著名英国科技历史学家、中科院外籍院士李约瑟为原型的智能体第一人称视角，展开了一场算力史与能源技术史的探究。
算力的发展史，就是一部人类科技进步史。从最初的大型机到如今的量子计算机，从简单的数值计算到复杂的人工智能模拟，算力的每一次突破，都为人类带来了新的可能。
在联想集团打造的这支科普视频中，我们一次次看到算力如何影响世界，片中大历史长镜头全景展示了人类算力的发展历程。能耗为何是算力性能破局的关键？算力如何可持续？我们一起从科技树的原点探索，随着一个个节点被点亮，我们惊奇的发现，每一次算力的飞跃，都如同主干上新增的年轮，记录着人类对算力探索的成就。伴随算力和能耗的发展，另一支以冷却技术为代表的分支也在同步演进，它们与算力发展的主支相互交织，相互影响，共同构成了当下数据中心的形态。
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1946 年 2 月 14 日，世界上第一台通用电子计算机 ENIAC 在美国宾夕法尼亚大学正式诞生！它是一个真正的庞然大物，占地约 170 平方米，重达 27 吨，使用了 17840 支电子管、7200 个晶体二极管，每秒可进行 5000 次加法运算，或者 400 次乘法运算，但同时，它的耗电量高达 150 千瓦。每当这台计算机启动的时候，费城的灯光都仿佛为之暗淡。
ENIAC的成功激发了对更高效计算设施的需求。6年后，UNIVAC I的问世，更是首次实现了存储能力，显示了计算机在数据处理上的巨大潜力。
然而，ENIAC和UNIVAC I并非完美无缺。ENIAC的电子管稳定性差，发热功耗和体积大，已经需要人们使用庞大的风冷系统为其降温。
在随后的20多年里，人类不断拓宽对计算探索的疆域，科技树被不断点亮——1960年代出现了集成电路，计算机开始小型化发展；1970年代见证了个人电脑的诞生；1980年代，个人电脑出现开始接入局域网；1990年代互联网开始普及，机架式服务器的出现，使数据中心的概念逐渐形成。能耗密度也达到每个机柜400W，迎来第一次算力跃迁。
但随之而来的能耗难题逐渐显现，空调解决了第一次算力密度增高、能耗增高带来的高热问题。也让人们意识到需要更强大的冷却技术才能将不断增长的算力从能耗的制约下拯救出来。
虽然此时液冷有着难以企及的高昂成本，但人们已经看到了它的巨大潜力。我们的目光随着视频中的科技树来到21世纪，高性能计算使得单机柜功耗呈直线飙升百倍，高达50kW，算力汹涌磅礴。然而，这也给散热同时带来了百倍的严峻挑战，在此形势下，液冷技术全面爆发。
2012年，联想集团推出了海神Neptune液冷技术，其核心优势在于温水冷却方案，该方案能够显著降低数据中心的能耗，提升散热效率，能够将数据中心的PUE值降低至1.1。联想集团为北京大学打造的“未名一号”高性能计算平台，通过采用海神Neptune液冷技术，每年节省了60万度电，降低了50%的制冷散热成本。在当时，可以说海神Neptune液冷技术标志着数据中心冷却技术的一次重大进步，算力获得了第二次跃迁。
