作者 張禮立
根據(jù)國際能源署(IEA)2024 年發(fā)布的《能源與人工智能》報告,當(dāng) GPT-4 訓(xùn)練消耗的 42.4 吉瓦時電力足以支撐萬戶家庭全年用能,當(dāng)中國數(shù)據(jù)中心年耗電量突破 1500 億千瓦時,算力產(chǎn)業(yè)已從技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施異化為高耗能體系的關(guān)鍵變量。在數(shù)字文明與生態(tài)文明交織的當(dāng)代,"安全" 與 "環(huán)保" 正通過算力這一新型生產(chǎn)要素實現(xiàn)跨界融合,催生出 "綠色安全" 這一革命性治理命題。本文將從技術(shù)效能與安全風(fēng)險的雙重維度,剖析算力浪費的系統(tǒng)性影響,構(gòu)建兼顧能源效率與安全防護的協(xié)同治理框架,為數(shù)字經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐與實踐路徑。
一、范式重構(gòu):算力作為安全與環(huán)保的交匯點
在傳統(tǒng)認知中,網(wǎng)絡(luò)安全與環(huán)境保護分屬技術(shù)防御與生態(tài)治理的獨立范疇。前者以防火墻、加密算法等構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)的邏輯屏障,后者通過能耗管控、綠色能源等維系自然生態(tài)平衡。然而,人工智能、AIGC 等技術(shù)的指數(shù)級滲透,正使算力成為打破二者邊界的關(guān)鍵樞紐 —— 這一被稱為 "數(shù)字電力" 的新型基礎(chǔ)設(shè)施,既是 AI 模型訓(xùn)練推理的運算載體,亦是能源消耗的實體單元。
算力系統(tǒng)的雙重屬性使其成為矛盾焦點:截至2025年第一季度,我國“東數(shù)西算”工程的八大國家級算力樞紐節(jié)點算力總規(guī)模已達到215.5 EFLOPS, 作為中國數(shù)字經(jīng)濟的 "心臟",運算能力支撐著社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型;根據(jù)中國信息通信研究院發(fā)布的《中國綠色算力發(fā)展研究報告》810 萬個標準機架的年耗電量已相當(dāng)于中等省份的工業(yè)用電總量。更嚴峻的是, 作為高耗能載體,現(xiàn)行算力調(diào)度普遍存在“效能洼地”。多項行業(yè)研究指出,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的資源利用率普遍低于20%,部分自建IDC甚至不足5%,即便是國際領(lǐng)先的云服務(wù)商,其利用率也多在30%至40%之間。在存儲層面,大量非活躍數(shù)據(jù)長期占據(jù)空間,推高存儲與能耗負擔(dān)。同時,缺乏休眠機制使部分系統(tǒng)在無業(yè)務(wù)運行時仍維持高能耗狀態(tài),待機能耗占比可能高達25%。這些問題不僅造成資源浪費,更可能引發(fā)系統(tǒng)過載與區(qū)域性能源緊張,演變?yōu)楝F(xiàn)實的基礎(chǔ)設(shè)施安全隱患。
在此背景下,"綠色安全" 概念應(yīng)運而生 —— 它突破了將環(huán)保視為安全外延的傳統(tǒng)認知,將能源效率納入安全體系的本體設(shè)計。當(dāng)算力消耗直接影響數(shù)字生態(tài)穩(wěn)定性時,PUE 值、碳足跡等環(huán)保指標便與漏洞修復(fù)率、攻擊攔截率等安全指標形成共生關(guān)系,共同構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的防御維度。
二、隱形危機:算力浪費的安全風(fēng)險圖譜
(一)系統(tǒng)穩(wěn)定性的效能崩塌風(fēng)險
算力資源的無序分配正在加劇數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的系統(tǒng)性脆弱性。在實際部署中,模型調(diào)用頻次缺乏限制,GPU資源調(diào)度不設(shè)優(yōu)先級,部分服務(wù)架構(gòu)缺少動態(tài)調(diào)節(jié)能力,導(dǎo)致算力冗余與資源緊張并存,運行效率與系統(tǒng)穩(wěn)定性雙雙受損。清華大學(xué)與阿里云的研究指出,在缺乏算力治理機制的條件下,系統(tǒng)在遭遇外部沖擊如局部斷電、高溫天氣時,更容易產(chǎn)生連鎖效應(yīng),造成服務(wù)不可用。多起數(shù)據(jù)中心運維事故表明,算力調(diào)度混亂已成為制約關(guān)鍵業(yè)務(wù)連續(xù)性的主要隱患之一,也凸顯出構(gòu)建“任務(wù)感知型”與“彈性負載型”算力體系的緊迫性。
(二)黑色產(chǎn)業(yè)的算力劫持威脅
算力資源的稀缺性正被黑灰產(chǎn)組織系統(tǒng)化利用。近年來,挖礦木馬和GPU劫持成為主流攻擊方式,通過偽裝成圖像處理等正常任務(wù),非法侵占服務(wù)器GPU資源,難以被傳統(tǒng)入侵檢測系統(tǒng)識別。清華大學(xué)與阿里云聯(lián)合研究指出,此類攻擊常被用于生成虛假圖像與合成語音,并嵌入正常數(shù)據(jù)流中以規(guī)避監(jiān)測。盡管尚無統(tǒng)一統(tǒng)計,多個網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)報告顯示,暗網(wǎng)中已形成“攻擊—劫持—變現(xiàn)”的算力黑市,企業(yè)被動為非法AIGC訓(xùn)練提供計算資源,帶來隱蔽而嚴重的安全風(fēng)險。
(三)政策治理的協(xié)同失靈困境
"雙碳" 目標與安全需求的資源競爭日益尖銳。多地強制數(shù)據(jù)中心 PUE 值低于 1.3 ,國家樞紐節(jié)點進一步降到 1.25 以下的政策,與安全領(lǐng)域要求的災(zāi)備系統(tǒng)擴容、加密設(shè)施部署形成直接沖突。某金融機構(gòu)因能耗指標限制,被迫延緩安全隔離區(qū)建設(shè),導(dǎo)致核心數(shù)據(jù)面臨暴露風(fēng)險 —— 這種 "安全需求讓位于節(jié)能指標" 的悖論,本質(zhì)上是能源治理與安全治理的制度性割裂。當(dāng)二者成為同一系統(tǒng)的 "左右腳" 時,任何單維度的激進政策都可能引發(fā)系統(tǒng)性失衡。
三、倡議構(gòu)建“碳審計 × 安全審計”雙軌創(chuàng)新機制
(一)算力使用許可制度:市場化資源配置框架
借鑒碳排放權(quán)交易的機制理念,可建立算力使用申報與配額管理體系。數(shù)據(jù)中心按季度申報模型訓(xùn)練與推理任務(wù)的算力需求和能源消耗預(yù)測,由監(jiān)管機構(gòu)依據(jù)“總量控制 + 行業(yè)傾斜”原則進行資源分配。對于醫(yī)療AI、應(yīng)急調(diào)度等具有公共服務(wù)屬性的領(lǐng)域,可設(shè)立綠色審批通道,適度上調(diào)能耗配額,以保障其算力連續(xù)性。在部分試點地區(qū),該制度實施后有效提升了區(qū)域資源的調(diào)度效率,關(guān)鍵行業(yè)的服務(wù)穩(wěn)定性也顯著改善。
(二)數(shù)據(jù)生命周期管理:信息資產(chǎn)的能效優(yōu)化
應(yīng)推動建立“邊際成本—價值”導(dǎo)向的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理模型,明確非活躍數(shù)據(jù)的生命周期??赏ㄟ^制度性要求設(shè)定不同類型數(shù)據(jù)的保留期限,例如對普通業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)設(shè)定中期留存期限,對敏感或關(guān)鍵數(shù)據(jù)延長留存周期,并同步推進高壓縮率歸檔與模型版本清理機制。數(shù)據(jù)的“能效比”應(yīng)被納入企業(yè)可持續(xù)治理指標,作為ESG評級與年報披露的重要組成部分。已有企業(yè)因數(shù)據(jù)歸檔與清理不當(dāng),導(dǎo)致系統(tǒng)能耗偏高和能效評級下降,引發(fā)投資者與市場的風(fēng)險關(guān)切。這一趨勢反映出,數(shù)據(jù)不再是“越多越好”的靜態(tài)資源,而是需要動態(tài)調(diào)度與治理的資產(chǎn)單元,其使用效率直接影響組織的技術(shù)信用與市場價值。
(三)綠色安全評估體系:技術(shù)標準的跨界融合
綠色數(shù)據(jù)中心不應(yīng)僅被視為環(huán)保工程,更應(yīng)納入信息安全治理的整體架構(gòu)之中。在現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)安全等級保護制度和關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施評估體系中,有必要引入碳排放強度、PUE值、綠色硬件適配能力等指標,與傳統(tǒng)安全項并行考核,構(gòu)建“安全能力 × 能源效率”的復(fù)合評估模型。這種融合機制不僅有助于推動數(shù)據(jù)中心在節(jié)能減排方向上的技術(shù)升級,也為高可靠性場景提供了能耗約束下的安全保障邏輯。部分地區(qū)和行業(yè)已在實踐中探索將能效標準與安全合規(guī)聯(lián)合評估,其成效顯示,標準協(xié)同有助于促進系統(tǒng)整體性能優(yōu)化和運維成本的合理控制,體現(xiàn)出綠色與安全目標相互支撐的現(xiàn)實路徑。
(四)算力碳標簽制度:市場機制的信息賦能
建議為AI平臺引入“算力碳標簽”。通過公開模型調(diào)用所需電力、碳足跡、數(shù)據(jù)訓(xùn)練來源等信息,為用戶和開發(fā)者提供綠色參考維度,推動市場形成“透明算力”競爭格局。未來的服務(wù)選擇,將不僅基于精度和響應(yīng)速度,更應(yīng)基于其對環(huán)境的友善度與對社會的負責(zé)任程度。
四、文明轉(zhuǎn)型:綠色安全作為數(shù)字治理的基石
從工業(yè)文明到數(shù)字文明的躍遷,本質(zhì)是資源形態(tài)與治理邏輯的重構(gòu)。當(dāng)算力成為衡量文明發(fā)展水平的新標尺,其治理質(zhì)量直接決定數(shù)字社會的可持續(xù)性。傳統(tǒng)將數(shù)據(jù)視為虛擬存在、算力視為技術(shù)工具的認知,已無法應(yīng)對能源約束與安全風(fēng)險的交織挑戰(zhàn) —— 每一次模型訓(xùn)練都在消耗物理資源,每一組數(shù)據(jù)存儲都在產(chǎn)生環(huán)境外部性,每一次算力調(diào)度都在塑造系統(tǒng)風(fēng)險圖譜。未來的數(shù)字治理將呈現(xiàn)三元融合特征:安全管理者需兼具密碼學(xué)與能源經(jīng)濟學(xué)知識,城市規(guī)劃需統(tǒng)籌算力樞紐與變電站布局,企業(yè)競爭需在算法精度外增加能效維度。
站在文明演進的高度,"綠色安全" 范式的構(gòu)建具有革命性意義。它打破了技術(shù)烏托邦的迷思,將生態(tài)倫理注入數(shù)字系統(tǒng)的底層架構(gòu);它超越了學(xué)科壁壘,在計算機科學(xué)與環(huán)境經(jīng)濟學(xué)的交叉地帶建立新的研究范式;它更重塑了發(fā)展哲學(xué),使數(shù)字經(jīng)濟增長建立在資源可承載、安全有保障的基礎(chǔ)之上。當(dāng) "東數(shù)西算" 工程不僅追求算力調(diào)度效率,更強調(diào)配套可再生能源比例時,我們正見證這場治理革命從理論走向?qū)嵺`。
數(shù)字時代的終極治理智慧,在于平衡技術(shù)創(chuàng)新與資源約束的辯證關(guān)系。綠色安全不是對算力發(fā)展的限制,而是對其價值坐標系的重構(gòu) —— 讓每一次運算都遵循能效原則,讓每一份數(shù)據(jù)都承載安全責(zé)任,讓數(shù)字文明與生態(tài)文明在協(xié)同演進中走向可持續(xù)未來。這既是技術(shù)創(chuàng)新的使命,也是制度設(shè)計的擔(dān)當(dāng),更是人類社會跨越時代門檻的必然選擇。
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