與旨在將溫室氣體封存到地下或利用風力的常見氣候保護專案相比,“雲計算”等概念難以理解。然而,隨著資訊科技(IT)行業將其推廣為節省能源和資金的工具,這種實踐正受到越來越多的關注。
與此同時,公司、環保主義者和消費者發現自己正在努力解決一個新問題:如何衡量“雲”的碳足跡?
首先是理解雲計算究竟是什麼的模糊之處。IT專業人士廣泛使用這個術語來描述外包給伺服器群的資料處理操作,而不是在現場(例如,在辦公室的伺服器機房中)供電。對於企業而言,這可能包括遠端託管的網站或網路。對於個人而言,這可能是Google文件、數字儲存空間等等。
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毫無疑問,計算需求正在迅速增長。資料中心——可能像兩到三家沃爾瑪商店那麼大——已成為數字時代的神經中樞。最初被推廣為企業避免IT維護麻煩的務實方法,現在已被能源效率倡導者採納,他們希望控制IT電力需求不斷升級的增長。
各種說法層出不窮。支持者表示,雲計算透過將資訊處理簡化到快速機器上的單個設施中,降低了使用者的能源成本並減少了溫室氣體排放。隨著資料中心本身的效率不斷提高,為數字世界供電所需的能源越來越少。
非營利組織碳披露專案(Carbon Disclosure Project,該專案跟蹤企業氣候變化資訊)委託進行的一份7月報告更具體地概述了:報告稱,雲計算預計將幫助美國大型企業節省123億美元的能源成本,並在2020年之前每年減少8570萬噸二氧化碳排放。
這份由獨立分析公司Verdantix進行的預測,考慮了大約2600家年收入超過10億美元的美國公司中可能的IT趨勢。它還分析了電力消耗資料,並根據全國各地能源來源的不同碳強度進行了調整。
對於自己動手者來說,能源賬單更高
節省能源的原因在於資料中心運營商對不浪費任何電力容量的興趣。報告稱,分散的伺服器是能源消耗大戶。所需的大部分電力用於空間和機器的加熱和冷卻。與管理中央設施相比,維護分散的伺服器組的HVAC控制更加耗能。
現場伺服器還必須配備用於峰值資料使用——例如,新產品釋出期間零售網站的訪問量激增。在該網站上的其餘時間,Web流量趨於平穩,伺服器的內建容量被浪費掉。另一方面,開放資料中心可以將多餘的容量重新分配給其他客戶,使用已經高效的伺服器。
IT行業一直在努力製造一些轟動效應。上個月,惠普公司釋出了其模組化資料中心的設計,並稱其為“世界上效率最高的”。多年來,谷歌公司也對其資料中心提出了相同的說法。今年4月,Facebook啟動了開放計算專案(Open Compute Project),這是一項旨在構建更出色資料中心的合作努力。
碳披露專案執行主席保羅·狄金森(Paul Dickinson)表示,這一系列行動是在多年不受控制和無組織增長之後發生的。美國環保署2007年的一份能源之星報告列出了數字通訊、記錄儲存和金融交易的增加,這些因素推動了對資料處理和儲存的需求。綠色和平組織估計,2007年全球雲計算需要6620億千瓦時的電力,超過了整個印度或德國的電力消耗量。
美國政府自身在1998年至2010年間,其運營的資料中心數量增加了三倍多,從432個設施增加到2000多個。現在,它正試圖透過削減和合並重復的中心來縮減規模。
聯邦資訊長維韋克·昆德拉(Vivek Kundra)在上個月的一篇部落格文章中表示:“基礎設施的激增創造了一個環境,使冗餘系統和應用程式像雜草一樣滋生。”
到2011年底,將關閉178個聯邦資料中心,計劃到2015年總共關閉800個(Greenwire,2011年7月20日)。
斯坦福大學教授喬納森·庫米(Jonathan Koomey)在8月初發布的另一項研究表明,設施關閉和技術效率(以及全球經濟衰退)已經促成了自2005年以來資料中心電力消耗增長的減速。
倡導者表示,對於想要降低能源成本的政府和其他運營商來說,採取整合和提高效率的措施是無需動腦筋的選擇。更好的設施意味著減少能源使用,這意味著更低的賬單。
整合更好,但能源來源是什麼?
IT效率公司1E的執行官拉杜·格奧爾基耶維奇-波爾(Radu Gheorghievici-Pohl)表示:“這不是魔法;這是數學。” 他說,隨著能源成本的波動,公司必須解決他們可以控制的事情。
他說:“你必須以更有意識的方式處理能源問題。沒有人知道下一階段價格將如何發展。”
為此,伺服器機器正變得不那麼浪費;資料中心設計師正在最佳化利用物理空間;HVAC創新正在以更少的能源實現相同的溫度和通風控制。這些收益透過電源使用效率(PUE)來衡量,PUE被行業組織綠色網格(Green Grid)採用為標準指標,以比較執行伺服器裝置所需的功率與資料中心所需的總功率。
然而,綠色和平組織最近的一份報告稱,這種計算忽略了一個主要變數:能源來源。報告稱,公司依靠健康的PUE評級來“對外宣傳他們的資料中心是‘綠色’和可持續的,而沒有考慮到環境的全面情況。”
4月份的報告稱,雖然內部效率是一項有價值的事業,但如果資料中心由不可再生能源供電,那麼能源節約只是表面現象。
情況通常如此。以北卡羅來納州為例:該州西部正成為資料中心樞紐,蘋果、Facebook和谷歌都在那裡設立了辦事處。地理位置優越;自然災害風險低,電信基礎設施已經到位,能源非常便宜。該州的主要公用事業公司是杜克能源公司(Duke Energy Corp.),該公司超過60%的電力來自煤炭,其餘大部分來自核能。與進步能源公司(Progress Energy Inc.)的待決合併預計將使該比例趨於平衡。
同樣,Facebook宣佈在俄勒岡州普賴恩維爾建立一個新的資料中心,也遭到了環保主義者的批評。他們說,這座15萬平方英尺的建築(計劃面積擴大一倍)應該位於清潔能源供電的地區。相反,它將由太平洋電力公司(PacifiCorp.)供電,該公司主要依賴煤炭和天然氣發電。可再生能源佔其能源組合的10%。
Facebook為該站點辯護,該站點於4月開放,並指出其為最大限度地減少該中心對環境的影響所做的巨大努力。俄勒岡州中南部的低溼度氣候允許建築物吸入室外空氣,透過分層過濾器進行處理,並利用它來冷卻空間和機器。還採取了其他節能措施,包括雨水回收和伺服器熱量的再利用以調節辦公室溫度。Facebook表示,與公司現有設施相比,普賴恩維爾站點在完成相同工作時可減少38%的能源消耗。
作為開放計算專案的一部分,資料中心的定製伺服器和建築設計已公開,供行業內的其他人使用和擴充套件。
Facebook技術運營總監湯姆·弗隆(Tom Furlong)在新聞稿中表示:“新的計算能力將使我們能夠提供出色的全新社交體驗,同時為資料中心設計和運營的環境責任設定新標準。”
“你的資料有多髒?”
Verdantix的斯圖爾特·諾伊曼(Stuart Neumann)表示,這些效率努力是公司控制IT運營對環境影響的最容易實現的手段,他曾參與碳披露專案報告的編寫。雖然旨在在可再生能源豐富的地區建設資料中心對環境有益,但也可能導致公司更高的能源成本。
他說:“顯然,如果你能協調在專注於可再生能源的地區定位資料中心,那是一件好事。但是你……需要考慮具有成本效益的服務。”
綠色和平組織反駁說,許多公司有資源勘察更可持續的土地。
該組織的報告《你的資料有多髒?》指出:“除了在計算效率方面的進步之外,IT公司還必須利用其市場力量來提高畫質潔可靠的供應。” “IT可以幫助推動其運營區域的清潔能源供應。”
報告的作者之一加里·庫克(Gary Cook)表示,公司不必為了將能源來源納入資料中心選址而犧牲成本效益。
一些領先的美國科技公司已經對清潔能源資料中心進行了大量投資。雅虎在華盛頓州運營著一個數據中心,該資料中心的電力供應中,可再生能源估計佔88.5%。預計亞馬遜公司在俄勒岡州博德曼的新資料中心也將利用類似的清潔能源分佈。
全可再生能源設施也在慢慢湧現。例如,冰島的早期創業公司Green Earth Data和GreenQloud都聲稱提供100%的可再生能源,由該國豐富的地熱和水力資源供電。這些型別的資料中心可能尚未廣泛普及,但目前仍然稀少。
庫克表示,如果商業意義迫使公司選擇化石燃料供電的站點,那麼它應該與當地政府和公用事業公司合作,向電網增加可再生能源。
他說:“他們將[能源來源]視為實際成本是對的。” “我們對公司的要求是現在和將來都要考慮獲得清潔能源。”
他補充說,隨著全球計算需求的持續膨脹,科技公司在塑造發展方向方面處於有利地位。
他說:“他們是經濟的創新者。他們的足跡只會越來越大。增長不是壞事;它對於推動低碳活動非常重要。它可以成為構建綠色經濟的跳板。”
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