數據中心是電力需求增長的重要驅動力。 雲計算數據中心是大型設施，需要大量電力來運行和維護，但全球範圍內都在努力轉向更可持續的能源。

根據 2023 年 11 月舉行的 COP28 聯合國氣候變化會議，通過能源可持續性應對氣候變化的進展速度低於預期。因此，所有國家都將尋求進一步減少溫室氣體排放的方法，其目標是 到 2030 年將其減少 43%，並將全球變暖限制在 1.5 攝氏度。 這樣做將有助於保護地球免受環境風險和影響。

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

當今雲計算數據中心對環境的影響

人們可能會認爲雲計算比傳統計算更環保，因爲數據存儲在“雲”中，而不是存儲在本地物理本地服務器上。 雲計算依賴虛擬化技術（例如虛擬服務器和存儲）從物理系統中抽象計算資源。

盡管虛擬化環境可以更好地利用資源並以虛擬方式跨距離提供資源，但它們仍然基於物理服務器，只是數量較少。 雲計算數據中心需要佔地面積來存儲物理設備。 傳統數據中心和雲計算數據中心都有需要溫溼度管理的物理服務器。

雲計算數據中心與物理數據中心有許多相同的環境影響，例如水消耗、土地使用和溫室氣體排放。 然而，雲數據中心和物理數據中心最關心的問題是它們的電力使用。

根據國際能源署 (IEA) 的數據，到 2026 年，全球數據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後的主要驅動力之一。

這是令人擔憂的問題，因爲能源行業是當今全球溫室氣體排放的主要來源。 例如，截至 2022 年，美國風能和太陽能等可再生能源的發電量佔總發電量的 21.5%。 與此同時，根據美國能源情報署的數據，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。 跨多個行業過渡使用可再生資源的一種方法是雲計算數據中心改變其能源消耗方式，例如太陽能或風能的使用。

雲計算比物理數據中心更環保嗎？

由於雲計算數據中心的規模，很難將其與傳統數據中心進行一對一的比較。 傳統數據中心通常比雲計算數據中心更小、更分散。 一個小型的、經過良好優化的物理數據中心可能在某種程度上更加節能，但這實際上取決於規模經濟。

雲計算數據中心能夠啓動服務器虛擬實例，使其能夠將更多工作負載整合到一個共享基礎設施上。 因此，雲計算數據中心可以使用單個物理服務器比傳統數據中心做更多的事情。 雲計算數據中心創建許多虛擬和雲環境，並對它們進行分區，以將客戶端數據分離在一台服務器上。 這使他們能夠更有效、更靈活地配置資源。

需要多個傳統數據中心來支持單個大規模雲計算數據中心可以支持的相同計算工作負載。 從能源的角度來看，最好將物理數據中心整合爲一個可以處理更大計算工作負載的主雲計算數據中心。

隨着人工智能工作負載需求的不斷增長，數據中心必須支持的計算能力將達到新的高度。 大型雲計算數據中心的能源消耗和資源對於實現可持續發展目標至關重要。 相比之下，傳統數據中心可能難以在較小規模上維持產出和排放之間的平衡。

潛在的替代能源和更可持續的战略

雲計算和傳統數據中心都必須尋求更具可持續性的方法，因爲整合計算工作負載只是战鬥的一部分。 如果服務器設備和電力使用的維護和優化做得不好，潛在的能源優勢就會被抵消。

以下是所有數據中心應考慮實施的一些策略，以提高可持續性：

• 向可再生能源過渡。 但一定有需求。 數據中心可以通過在可能的情況下改用太陽能、風能或水力發電來推動這一需求，從而擺脫化石燃料發電。

• 投資節能設備。

• 可持續地管理用水。 數據中心使用大量的水來冷卻 IT 設備並控制溼度水平。 然而，有一些方法可以重復利用數據中心的水並更好地節約用水。

• 重復利用熱量。 許多數據中心將服務器產生的熱空氣重新排放到大氣中。 例如，數據中心可以通過與區域供熱系統或當地溫室連接來重復利用這些熱量。

• 採用循環經濟。 電子垃圾是數據中心的另一個環境影響。 爲了消除不可再生材料的浪費，請將循環經濟實踐納入數據中心產品周期。

• 使用可持續材料建造。 新的或擴建的數據中心應使用碳含量較少的材料建造。

那么，雲計算真的更環保嗎？ 就規模而言，有潛力。 顯然，在日益全球化、數字化、遠程化的世界中，更高效的大規模雲計算將在實現短期和長期可持續發展目標方面發揮重要作用。

作者：Jacob Roundy

標題：雲計算數據中心的可持續發展優勢

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