本文來(lái)自千家網(wǎng)。
2024年，全球企業(yè)正在利用的許多革命性技術(shù)中，很少有比云計(jì)算更具影響力的了——無(wú)論是好是壞。隨著“云”繼續(xù)動(dòng)態(tài)地改變個(gè)人、公司和政府的信息技術(shù)(IT)能力，顯然，在價(jià)值、效率、生產(chǎn)力和服務(wù)質(zhì)量方面，云計(jì)算將帶來(lái)巨大收益。但這些好處也帶來(lái)了一些不可否認(rèn)的挑戰(zhàn)和副作用——尤其是云計(jì)算對(duì)環(huán)境的影響。
云計(jì)算涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供流行的計(jì)算服務(wù)，例如存儲(chǔ)、軟件、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)和智能，企業(yè)可以通過(guò)其IT基礎(chǔ)設(shè)施更有效地提供這些服務(wù)，用戶通常可以按訂閱方式享受這些服務(wù)。雖然從技術(shù)角度來(lái)看，“云”通常是指網(wǎng)絡(luò)上的集中計(jì)算資源，但它已被更廣泛地稱為整個(gè)全球在線生態(tài)系統(tǒng)背后的基礎(chǔ)設(shè)施，涵蓋了從Facebook到Netflix再到Dropbox的一切。因此，通過(guò)這個(gè)在線領(lǐng)域訪問(wèn)服務(wù)，無(wú)論物理設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施受到威脅或損壞，數(shù)據(jù)都受到保護(hù)。而且，由于不再需要現(xiàn)場(chǎng)IT場(chǎng)所，系統(tǒng)由合格人員從數(shù)據(jù)中心遠(yuǎn)程運(yùn)行。
最受歡迎的云服務(wù)之一是亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)，它于2006年首次推出其基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)平臺(tái)，使企業(yè)能夠使用云技術(shù)，從而外包其計(jì)算能力。如今，AWS提供關(guān)鍵的云相關(guān)服務(wù)，涵蓋存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、無(wú)服務(wù)器應(yīng)用程序、機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)和生成人工智能(GenAI)，以及使用AWS服務(wù)器群的軟件工具。此后，其他科技巨頭也紛紛效仿AWS，微軟Azure和谷歌云平臺(tái)(GCP)等公司也因其云基礎(chǔ)設(shè)施解決方案的質(zhì)量和擴(kuò)展能力而廣受歡迎。
如今，人工智能(AI)、5G連接、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和數(shù)據(jù)分析等多種技術(shù)都依賴這種模式來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳服務(wù)交付，云計(jì)算幾乎在每個(gè)主要行業(yè)中都十分普遍，滿足著全球數(shù)十億人的需求。據(jù)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)公司Colorlib稱，到2024年，全球94%的公司將使用云計(jì)算服務(wù)來(lái)幫助他們運(yùn)營(yíng)，比2020年增長(zhǎng)14%。這實(shí)際上意味著需要在云中存儲(chǔ)、處理和安全管理更多數(shù)據(jù)，這反過(guò)來(lái)又引發(fā)了全球數(shù)據(jù)中心能源消耗的大幅增長(zhǎng)。
事實(shí)上，我們無(wú)法忽視云解決方案和數(shù)據(jù)中心日益嚴(yán)重的環(huán)境足跡，尤其是考慮到服務(wù)器運(yùn)行的能源密集性、保持機(jī)器冷卻所需的大量水、消耗的制冷劑、占用的廣闊土地以及產(chǎn)生的大量電子垃圾（如廢棄的電子設(shè)備）。而且，由于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)需要通過(guò)云數(shù)據(jù)中心獲得大量計(jì)算能力，盡管人們正在努力解決這個(gè)問(wèn)題，但從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)看，這個(gè)問(wèn)題只會(huì)變得更加關(guān)鍵。
麻省理工學(xué)院(MIT)人類(lèi)學(xué)家Steven Gonzalez Monserrate在其2022年1月的案例研究“云是物質(zhì)的：論計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)環(huán)境的影響”中指出：“在機(jī)器學(xué)習(xí)、加密貨幣挖掘和云計(jì)算帶來(lái)的看似無(wú)限的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的時(shí)代，現(xiàn)代生活中無(wú)處不在的計(jì)算的環(huán)境成本被涉及即使是最簡(jiǎn)單的數(shù)字交易的基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈的復(fù)雜性所掩蓋。”
與此同時(shí)，國(guó)際能源署(IEA)指出，自2010年以來(lái)，全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量增長(zhǎng)了一倍多，而全球互聯(lián)網(wǎng)流量增長(zhǎng)了20倍。“支撐數(shù)字化的數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致能源使用量上升，”這家總部位于巴黎的機(jī)構(gòu)補(bǔ)充道。
為了了解這種擴(kuò)張的規(guī)模，IEA最近還預(yù)測(cè)，到2026年，數(shù)據(jù)中心的用電量將比2022年的水平翻一番，這主要是由于高耗能工作負(fù)載的巨大需求。1月份發(fā)布的一份報(bào)告指出，數(shù)據(jù)中心的總耗電量將從2022年的460太瓦時(shí)(TWh)（占全球總電力需求的近2%）增加到2026年的1,000TWh以上，大致相當(dāng)于日本的用電量。報(bào)告作者指出，計(jì)算機(jī)電源和冷卻是數(shù)據(jù)中心內(nèi)耗能最高的兩個(gè)過(guò)程，而過(guò)去幾年人工智能的爆炸式增長(zhǎng)也引發(fā)了對(duì)耗電圖形處理單元(GPU)的巨大需求。
報(bào)告還指出，未來(lái)幾年電力使用量的增長(zhǎng)速度將取決于“部署速度、效率改進(jìn)范圍以及人工智能和加密貨幣趨勢(shì)”，預(yù)計(jì)需求將上升到650TWh至1,050TWh之間——相當(dāng)于最低端瑞典的全部電力消耗或最高端德國(guó)的全部電力消耗之和。
這些令人擔(dān)憂的趨勢(shì)能被扭轉(zhuǎn)嗎？相關(guān)利益攸關(guān)方確實(shí)正在努力提高數(shù)據(jù)中心的性能，并取得了不同程度的成功。首先，“綠化”數(shù)據(jù)中心的過(guò)程被認(rèn)為對(duì)于支持氣候變化緩解努力以及實(shí)現(xiàn)更廣泛的全球脫碳和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。根據(jù)世界銀行的說(shuō)法，從業(yè)者應(yīng)在此過(guò)程中考慮六個(gè)方面：
氣候適應(yīng)性數(shù)據(jù)中心：在規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)單個(gè)數(shù)據(jù)中心以及在國(guó)家層面保護(hù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，應(yīng)考慮氣候適應(yīng)性。
可持續(xù)設(shè)計(jì)和建筑：為數(shù)據(jù)中心選擇最合適的地點(diǎn)對(duì)于確定可再生能源和水等資源的獲取至關(guān)重要。至于冷卻設(shè)施，將數(shù)據(jù)中心定位在較涼爽的國(guó)家可以非常有效。“在一些國(guó)家，數(shù)據(jù)中心正在爭(zhēng)奪稀缺的水和能源資源，政府需要將此考慮在規(guī)劃和土地分區(qū)中，”世界銀行還指出。“數(shù)據(jù)中心建筑的設(shè)計(jì)會(huì)影響環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、冷卻需求、資源使用和能源效率。”
可持續(xù)信息和通信技術(shù)(ICT)：數(shù)據(jù)中心的ICT設(shè)備需要電力和冷卻，因此可以進(jìn)行關(guān)鍵的可持續(xù)升級(jí)，包括節(jié)能設(shè)備、虛擬化技術(shù)以實(shí)現(xiàn)高效的服務(wù)器管理以及實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備性能。
可持續(xù)能源：數(shù)據(jù)中心的能源密集程度很高。為了實(shí)現(xiàn)能源多樣化并減少排放，數(shù)據(jù)中心應(yīng)越來(lái)越多地轉(zhuǎn)向可再生能源。全部或部分轉(zhuǎn)向可再生能源是減少數(shù)據(jù)中心氣候足跡的最有效方法。
可持續(xù)冷卻：建議實(shí)施節(jié)能冷卻技術(shù)，例如精密空調(diào)、節(jié)能器和密封系統(tǒng)，以優(yōu)化冷卻效率。還建議采用適當(dāng)?shù)臍饬鞴芾砑夹g(shù)，以確保高效散熱并最大限度地減少熱點(diǎn)，例如熱通道和冷通道密封、架空地板和優(yōu)化的服務(wù)器機(jī)架布局。
電子垃圾管理：重要的是要考慮設(shè)備的使用壽命，并通過(guò)更多地重復(fù)使用、翻新和回收來(lái)有效管理電子垃圾。
也有明顯的證據(jù)表明數(shù)據(jù)中心的能源效率正在提高。根據(jù)國(guó)際能源署的說(shuō)法，這些努力“有助于緩和數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的能源需求增長(zhǎng)，這兩個(gè)領(lǐng)域分別占全球電力使用量的1-1.5%”。
盡管如此，該機(jī)構(gòu)也承認(rèn)，迄今為止，世界各國(guó)政府和行業(yè)在提高能源效率、能源研究、開(kāi)發(fā)和示范(RD&D)以及電力供應(yīng)和供應(yīng)鏈脫碳方面所做的努力還不夠。因此，需要采取更多行動(dòng)“在未來(lái)十年內(nèi)抑制能源需求并迅速減少排放，以實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放(NZE)情景”。國(guó)際能源署還指出，更新的法規(guī)和技術(shù)改進(jìn)（包括效率方面的改進(jìn)）對(duì)于“緩和數(shù)據(jù)中心能源消耗激增”至關(guān)重要。
至于云運(yùn)營(yíng)商，正在努力將環(huán)境足跡降至最低。微軟東南歐醫(yī)療行業(yè)負(fù)責(zé)人Ema Popova表示：“微軟承諾到2030年實(shí)現(xiàn)碳負(fù)排放，實(shí)現(xiàn)零廢物生產(chǎn)和積極用水，并在2050年前抵消自成立以來(lái)產(chǎn)生的所有溫室氣體排放。”“該公司正在投資可再生能源，促進(jìn)供應(yīng)鏈的可持續(xù)性，并減少產(chǎn)品的碳足跡。”清潔能源的使用具有包容性和公平性，造福社會(huì)。”
與此同時(shí)，AWS承諾到明年在其所有業(yè)務(wù)中都使用可再生能源，到2030年實(shí)現(xiàn)節(jié)水——即回饋給社區(qū)的水量超過(guò)其直接運(yùn)營(yíng)所用的水量。該公司還打算到2040年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。AWS和谷歌也在將太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源整合到其數(shù)據(jù)中心方面處于領(lǐng)先地位，而液體冷卻和自由空氣冷卻已被證明是目前傳統(tǒng)耗水冷卻系統(tǒng)的成功節(jié)能替代方案。
By Hilary Schmidt,International Banker
