根據(jù) 2023 年 11 月舉行的 COP28 聯(lián)合國氣候變化會議，通過能源可持續(xù)性應(yīng)對氣候變化的進展速度低于預(yù)期。因此，所有國家都將尋求進一步減少溫室氣體排放的方法，其目標(biāo)是 到 2030 年將其減少 43%，并將全球變暖限制在 1.5 攝氏度。 這樣做將有助于保護地球免受環(huán)境風(fēng)險和影響。

新法規(guī)將針對數(shù)據(jù)中心減少能源消耗和減少排放，數(shù)據(jù)中心必須找到提高其整體可持續(xù)性的方法才能遵守。 這就引出了一個問題：從物理數(shù)據(jù)中心過渡到云計算數(shù)據(jù)中心是否是提高能源效率和可持續(xù)性的潛在途徑?

當(dāng)今云計算數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的影響

人們可能會認為云計算比傳統(tǒng)計算更環(huán)保，因為數(shù)據(jù)存儲在“云”中，而不是存儲在本地物理本地服務(wù)器上。 云計算依賴虛擬化技術(shù)(例如虛擬服務(wù)器和存儲)從物理系統(tǒng)中抽象計算資源。

盡管虛擬化環(huán)境可以更好地利用資源并以虛擬方式跨距離提供資源，但它們?nèi)匀换谖锢矸?wù)器，只是數(shù)量較少。 云計算數(shù)據(jù)中心需要占地面積來存儲物理設(shè)備。 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和云計算數(shù)據(jù)中心都有需要溫濕度管理的物理服務(wù)器。

云計算數(shù)據(jù)中心與物理數(shù)據(jù)中心有許多相同的環(huán)境影響，例如水消耗、土地使用和溫室氣體排放。 然而，云數(shù)據(jù)中心和物理數(shù)據(jù)中心最關(guān)心的問題是它們的電力使用。

根據(jù)國際能源署 (IEA) 的數(shù)據(jù)，到 2026 年，全球數(shù)據(jù)中心的總電力消耗可能會超過 1,000 太瓦時 (TWh)。這將比 2022 年約 460 太瓦時的消耗量大幅增加。 IEA 指出人工智能是這一潛在增長背后的主要驅(qū)動力之一。

這是令人擔(dān)憂的問題，因為能源行業(yè)是當(dāng)今全球溫室氣體排放的主要來源。 例如，截至 2022 年，美國風(fēng)能和太陽能等可再生能源的發(fā)電量占總發(fā)電量的 21.5%。 與此同時，根據(jù)美國能源情報署的數(shù)據(jù)，超過 50% 的電力來自天然氣和煤炭等化石燃料。

能源部門必須擺脫化石燃料。 跨多個行業(yè)過渡使用可再生資源的一種方法是云計算數(shù)據(jù)中心改變其能源消耗方式，例如太陽能或風(fēng)能的使用。

云計算比物理數(shù)據(jù)中心更環(huán)保嗎?

由于云計算數(shù)據(jù)中心的規(guī)模，很難將其與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心進行一對一的比較。 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心通常比云計算數(shù)據(jù)中心更小、更分散。 一個小型的、經(jīng)過良好優(yōu)化的物理數(shù)據(jù)中心可能在某種程度上更加節(jié)能，但這實際上取決于規(guī)模經(jīng)濟。

云計算數(shù)據(jù)中心能夠啟動服務(wù)器虛擬實例，使其能夠?qū)⒏喙ぷ髫撦d整合到一個共享基礎(chǔ)設(shè)施上。 因此，云計算數(shù)據(jù)中心可以使用單個物理服務(wù)器比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心做更多的事情。 云計算數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建許多虛擬和云環(huán)境，并對它們進行分區(qū)，以將客戶端數(shù)據(jù)分離在一臺服務(wù)器上。 這使他們能夠更有效、更靈活地配置資源。

需要多個傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心來支持單個大規(guī)模云計算數(shù)據(jù)中心可以支持的相同計算工作負載。 從能源的角度來看，最好將物理數(shù)據(jù)中心整合為一個可以處理更大計算工作負載的主云計算數(shù)據(jù)中心。

隨著人工智能工作負載需求的不斷增長，數(shù)據(jù)中心必須支持的計算能力將達到新的高度。 大型云計算數(shù)據(jù)中心的能源消耗和資源對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)至關(guān)重要。 相比之下，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心可能難以在較小規(guī)模上維持產(chǎn)出和排放之間的平衡。

潛在的替代能源和更可持續(xù)的戰(zhàn)略

云計算和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心都必須尋求更具可持續(xù)性的方法，因為整合計算工作負載只是戰(zhàn)斗的一部分。 如果服務(wù)器設(shè)備和電力使用的維護和優(yōu)化做得不好，潛在的能源優(yōu)勢就會被抵消。

以下是所有數(shù)據(jù)中心應(yīng)考慮實施的一些策略，以提高可持續(xù)性：

• 向可再生能源過渡。 但一定有需求。 數(shù)據(jù)中心可以通過在可能的情況下改用太陽能、風(fēng)能或水力發(fā)電來推動這一需求，從而擺脫化石燃料發(fā)電。
• 投資節(jié)能設(shè)備。
• 可持續(xù)地管理用水。 數(shù)據(jù)中心使用大量的水來冷卻 IT 設(shè)備并控制濕度水平。 然而，有一些方法可以重復(fù)利用數(shù)據(jù)中心的水并更好地節(jié)約用水。
• 重復(fù)利用熱量。 許多數(shù)據(jù)中心將服務(wù)器產(chǎn)生的熱空氣重新排放到大氣中。 例如，數(shù)據(jù)中心可以通過與區(qū)域供熱系統(tǒng)或當(dāng)?shù)販厥疫B接來重復(fù)利用這些熱量。
• 采用循環(huán)經(jīng)濟。 電子垃圾是數(shù)據(jù)中心的另一個環(huán)境影響。 為了消除不可再生材料的浪費，請將循環(huán)經(jīng)濟實踐納入數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品周期。
• 使用可持續(xù)材料建造。 新的或擴建的數(shù)據(jù)中心應(yīng)使用碳含量較少的材料建造。

那么，云計算真的更環(huán)保嗎? 就規(guī)模而言，有潛力。 顯然，在日益全球化、數(shù)字化、遠程化的世界中，更高效的大規(guī)模云計算將在實現(xiàn)短期和長期可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)方面發(fā)揮重要作用。