綠色、低碳、可持續,已成為計算機行業的重要發展趨勢。這既是政府政策指導下必須要走的路,也是企業數字轉型規模化之后的既定動作。
近日,“中國電子學會綠色計算機標準工作組第一次標準討論會”成功舉辦。在討論會上,中國電子學會標準化工作委員會宣布自今年 4 月工作組成立以來,綠色計算機總體評價、可回收 PCB 和高能效電源三項綠色計算機標準已通過立項評審,標準編制總體進展順利。
為何要走綠色PC之路?
PC作為現代數字基礎設施的基礎性設備,現有存量龐大,隨之而來的碳排放量也在逐年遞增。而要讓PC產業達到雙碳目標與凈零愿景,不僅僅要關注PC設備部署、使用之后的碳足跡,更是要將碳足跡縱向延伸到PC設備的全生命周期中。從設計,生產,制造,物流包裝,到運行,維護,再到產品的回收再利用等環節,都需要引入節能減排和綠色的設計和考量。
綠色計算機產業發展需要標準化與規范化
基于此背景,2023年4月12日,“中國電子學會綠色計算機標準工作組”正式宣布成立,工作組將開展綠色計算機全生命周期以及相關分級分類、評價和評定等標準研制及應用推廣工作,積極促進計算機行業的低碳節能技術創新發展及行業應用。英特爾作為工作組的積極參與者,與產業生態合作伙伴積極響應政府雙碳目標的號召,合力推動綠色計算機產品落地,助力低碳環保的轉型。
而在近日的討論會上,中國電子學會、英特爾等 32 家機構、單位和企業進行分組探討,從標準構建的宏觀視野,最為重要且貫穿全生命周期的綠色計算機總體評價、PCB 和電源三個方向進行進展分享,以及綠色計算機標準準則逐條研討,真正體現群策群力,共創綠色標準。
綠色計算機產業發展,離不開創新以及標準的規范化指導,更離不開綠色低碳的實踐。作為PC行業的創新者、實踐者、標準制定者、方向引導者以及相關產業發展的貢獻者,英特爾致力于踐行綠色PC的推進工作的同時,自身也在嚴格落實綠色、低碳的可持續發展戰略。
英特爾公司中國區技術部總經理高宇表示:“英特爾自己對自己有非常嚴格的未來節能減排,降低整個碳消耗的目標。我們要在2030年,在整個用電上實現全部用太陽能或者是可再生能源,我們在水以及垃圾掩埋上都有自己的目標。但是,僅僅靠英特爾自己,把碳消耗降到最低,對產業影響依然是不夠的,所以我們做了很多影響上下游的事情,我們希望整個行業和英特爾一起,共同打造出真正的把碳排放降到最低的PC產品,這就需要整個產業的協同合作,這就是為什么我們要提綠色PC的一個初心。”
推進綠色PC產業落地有怎樣的價值?
對于人類社會發展而言,推進綠色PC全面落地有著惠及萬民的價值。
首先它符合政策導向。雙碳目標與凈零愿景是全球性的環保政策,綠色PC符合政策導向,能夠獲得政策支持與市場優勢。
其次,降低能耗,保護環境。綠色PC采用高效電源和整體性的節能設計方案,可有效降低能耗,減少電力成本,同時也有利于環境保護。
其三,提高能效管理。不僅是硬件設計,通過軟件控制中心,用戶可以將PC設定到低碳運行模式,并實時了解PC的運行功耗。這種能效管理可以提高能源利用效率,減少能源浪費。
其四,推動行業創新。綠色PC需要各個產業鏈整體創新才能真正達成,包括主板器件、電源設計、散熱器、機箱等各個環節。這意味著每一個環節都需要去做創新,其最終價值就是推動整個計算機行業的技術進步以及產品升級換代。
最后,綠色PC符合當下以及未來市場需求。隨著人們對環保和節能的關注度日益增加,綠色PC更符合市場需求,具有更加廣闊的市場前景。
英特爾為什么是推進綠色PC產業發展的中堅力量?
在針對綠色PC產業價值的剖析中不難發現,其發展不是靠某一家企業、某一個機構就能夠單獨推進的,而是關系到整個產業鏈生態的協同創新。因此,兼顧技術創新與生態體系建設的英特爾,自然而然就成為了推進綠色PC產業發展的中堅力量。
英特爾在PC領域通過發揮自身創新基因,與產業鏈合作伙伴,與中國電子學會綠色計算機標準工作組合力推動綠色計算機產品落地,從底層技術支持,到生態體系創新,再到規范化、標準化導向策略的制定,形成了一整套推進綠色PC產業發展的閉環體系。這對于當下綠色PC產業的起步以及未來發展,都起到了基石性的驅動作用。
一直以來,英特爾就是PC行業標準制定的先驅者。當今PC上使用的很多開放性行業標準,要么是英特爾牽頭制定,要么就是英特爾深度參與,比如人盡皆知的USB接口、Thunderbolt接口等。同時,英特爾也會通過技術創新引領未來發展方向,如還沒有人知道Wi-Fi的時候,英特爾就率先通過2003年的迅馳平臺搭載了Wi-Fi無線網絡技術,“無線你的無限”也成為迅馳平臺最為知名的slogan。2011年,英特爾提出超極本概念,一舉將CPU功耗壓低至15W,后續又帶來了7W甚至4W的超低功耗處理器。
而在今年初,英特爾舉辦了第一代綠色PC發布會,在尚未有非常明確的客戶訴求的情況下,這款探索性綠色PC新品為業界帶來了參考性設計。對此,高宇表示:“英特爾從整個生命周期的四個階段進行解構,在每一個階段里有什么方法可以把整個碳排放降低,并制定了目標,投入了很當資源、人力、物力、財力,把每一個階段的技術研究透之后,形成一個端到端的產品解決方案。這個產品出來之后,也得到了很多OEM的正面響應。”
綠色PC生命周期的四個階段
通過高宇的表述,我們注意到了一組關鍵詞“整個生命周期的四個階段”,那么對于綠色PC而言,四個階段具體包括哪些呢?
其實要打造一款綠色計PC,關鍵環節包括定義與設計、制造與交付、使用與維護以及回收與循環,它構成了綠色PC整個生命周期的四個階段。對這四個階段進行解構,并制定相應的節能減排標準,就是英特爾與生態合作伙伴所著力推進的工作。
這些環節都需要引入節能減排和綠色的設計和考量。例如,在定義與設計環節,應盡量減少主板器件數量,節省材料;在制造與交付環節,應采用低碳材料,并提高生產效率;在使用與維護環節,應降低能耗,提高設備利用率;在回收與循環環節,應采用環保材料,確保產品的可回收性。
定義與設計
在綠色PC的定義與設計環節,應盡量減少主板器件數量,以達到節省材料的目標,主要方式包括但不限于,在供電設計上,提升主板上的板載電壓調節器效率,并采用更高效率的電源;由于主板高度集成,小型化PCB面積比普通ATX主板減少,且不再采用分離IO板的方式,從而減少了線纜的使用。因此在推進綠色PC產品落地過程中,小型化是非常重要的標準之一。
從最早的25L過渡到15L,伴隨產業進步再從15L過渡到7L-8L,損失的可能只是一條PCIe槽,但是其它I/O損失很少。高宇認為15L降到8L,這是讓大家獲益最大的方向。所以希望未來可以看到8L會成為商用臺式的主流尺寸,更小型的MiniPC和更大型的15L以上的作為補充。
此外,在這高度集成的緊湊機箱內,能夠滿足大部分桌面應用對性能和擴展I/O的要求,比傳統機箱減少了材料的使用,減少螺絲的使用,最大程度上優化了制造的流程。綠色計算機還采用低有害物和可循環物質的綠色材料、單風扇散熱器、緊湊組裝機箱、高效免風扇電源、節省連接線材的擴展以及可回收面板,讓用料設計更精致,能效發揮更優秀。
除了傳統形態的PC之外,云電腦同樣也是綠色PC產業發展過程中探索的方案之一。傳統云電腦如VDI方案是將Windows以虛擬機的形式完全跑在云端,然后通過串流的方式顯示在終端產品上,它高度依賴網絡,具有不錯的數據安全性、可靠性,在可管理層面也得到了極大的加強。但是,云電腦還只是適合在某些企業領域的某些場景下部署,絕大部分的用戶還是需要一臺本地的、性能強大的、能耗高一些的傳統臺式機。因此高宇表示英特爾目前并未太過劍走偏鋒,而是聚焦于怎樣解決在本地部署的臺式機的節能減排,把它的綠色化做到最好這個點上。
制造與交付
通過鼓勵元器件生產制造商更多地采用清潔能源,并優先與綠色生產商合作、在PCB表面貼片環節用環保材料和綠色工藝、在機殼及系統組裝環節高度自動化降低對人力和能源的要求、以及在產品包裝和運輸物流環節優化包裝材料和運輸路徑,使制造更加節能高效。
使用與維護
針對綠色PC,英特爾設計了綠色電腦軟件控制中心,用戶在軟件中可將PC設定到低碳運行模式,并可以實時了解PC的運行功耗。相關數據還可被收集匯總,便于管理單位統一進行部署和能效管理。軟件還能夠讓電腦感知用戶的狀態,在使用時提高能效,當用戶離開時,PC可及時進入到更低功耗的模式中實現節能減碳。
回收與循環
綠色計算機不論是機殼還是其它塑料部件,都能夠輕松進行拆解和分類。但是一直以來,電子產品中PCB是回收中的一大難題,傳統回收方法存在很多不足。PCB由金屬、樹脂和玻璃纖維構成,僅金屬成分的回收率比較高,而針對難于分離的樹脂和玻璃纖維部分,通常被粉碎并直接廢棄。這些材料如果不經處理直接回歸自然,上百年可能都無法被降解。
合作廠商的可降解PCB解決方案Recyclad新型覆銅板,通過專利的可降解可回收覆銅板,讓以往只能填埋和焚燒的樹脂、玻璃纖維能夠回收再利用,熱固性樹脂能夠形成可持續的應用閉環。目前,清華同方發布的綠色PC中就率先采用了可降解PCB技術,而從技術層面來說,其實在筆記本、臺式機和Mini主機上,可降解PCB都可以達到技術要求。只是目前可降解PCB的應用剛剛起步,還需要一個普及的過程。畢竟目前可降解PCB相對于普通PCB而言,成本會提升15%-20%,這可能會成為廠商的負擔,而英特爾致力于將其變成一個團體標準,甚至未來成為一個國家標準,一個強制性的標準,這樣就會驅使更多廠商開始采用降解PCB去制造PC。
其實相對于常見的消費級PC而言,綠色PC的板卡設計相對簡化,也沒有進行定制化的噴漆、電鍍等設計要素,因此賣相可能不是很好。“這個出發點某種程度上確實會影響賣相,但是我們還是必須這么做,因為這是正確的事情,正確的方向。”高宇堅定地表示。“綠色PC這件事情推廣起來是有一定難度的,因為他不是一個討喜型的產品,所以我們要不斷去解釋為什么這么做,以及你的潛在收益是什么?不管怎么說,我們現在切入點首先是商用市場,特別是大量部署的商用市場,我們希望綠色PC可以快速的采納和替換,消費市場肯定會遲緩一點,將來在合適的時間我們再選擇介入。”
結語
綠色PC產業發展并不能只靠英特爾自己去推進,而是需要產業合作伙伴協力,在標準化、規范化戰略引導下,通過技術創新,貫通整個PC產品生命周期去做低碳減排。讓綠色低碳滲透到整個鏈路的每一個環節,才是綠色PC產業發展的正確打開方式,才能打造出真正低碳的綠色PC產品。
作為推動綠色PC行業發展的參與者,英特爾刻在骨子里的創新基因,強大的產業鏈生態協同能力,以及卓越的軟硬件設計制造能力,正在呵護綠色PC產業走出襁褓,茁壯成長。當綠色PC如山花鋪遍山野,當下我們所期盼的雙碳目標與凈零愿景又何嘗不是水到渠成呢?
審核編輯 黃宇
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