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網際網路可能不像飛機或汽車那樣消耗那麼多對環境有害的化石燃料,但是 雲服務的增長(由 蘋果、Netflix和其他公司提供)正在迫使資料中心提供更快的速度和更大的儲存容量。所有這些規模和速度都是有代價的。資料中心產生大量熱量,必須透過耗電的空氣和液體冷卻系統將其帶走,以防止網際網路引擎過熱。
義大利卡塔尼亞大學的計算機科學家和電氣工程師 迭戈·雷福吉亞託·雷庫佩羅 指出,應對這種日益增長的電力消耗的努力一直不溫不火。在 3月29日出版的《科學》雜誌 上,他表明網際網路流量每三年翻一番,但這種使用量的增加並沒有伴隨網路能源效率的類似提高。雷庫佩羅引用了電信和網際網路服務提供商預計能源使用量增加的資料,稱世界資料中心在2013年的能源消耗將比去年增加19%。
隨著越來越多的人觀看電影、撥打電話和線上分享影片,支援這些服務的計算機執行溫度更高,需要更多能量來冷卻其裝置。但這只是問題的一部分。像 Netflix 和 Google(YouTube 的所有者)這樣的公司將其資料中心配置為處理網路活動的高峰水平,即使這種流量峰值很少見,因為他們希望確保您可以在他們的網站上觀看流媒體影片,並且儘量減少中斷。讓機器隨時待命會消耗能量、產生熱量並需要冷卻,從而增加了能源消耗。
為了避免成為能源消耗大戶並隨之向大氣中排放更多溫室氣體,這些資料中心需要真正變得更智慧,使用新的方法。雷庫佩羅特別指出了兩種硬體管理技術。一種是“智慧待機”,它將未使用的計算機伺服器和網路裝置部分置於極低功耗狀態。另一種是動態頻率調整,它允許在網路資料流量較小時動態地限制計算機中央處理器 (CPU) 的使用率。這兩種技術都應減少必須由高功率冷卻系統帶走的資料中心熱量。
雷庫佩羅承認,不幸的是,智慧待機和動態頻率調整都需要在網路流量增加時將伺服器重新啟動。如果它們響應不夠快,資料傳輸就會延遲,網際網路使用者在點選連結後會遇到較慢的響應時間,或者在播放影片時出現斷斷續續的流媒體。
雷庫佩羅提出的解決延遲問題的一種方案是在各個伺服器、網路路由器和其他資料中心裝置中程式設計更多的智慧,使其能夠監控其各自的熱量輸出,並上下調整其效能以維持特定溫度(由管理資料中心的人員確定)。另一種選擇是配置資料在整個資料中心內的路由,使其儘可能採用最高效的路徑。
並非所有人都認同雷庫佩羅對世界資料中心“綠色化”的擔憂。一些較為樂觀的人可能會指出喬治梅森大學公共政策教授斯蒂芬·魯思在 2011 年的一項研究,該研究表明資訊和通訊技術產業“僅佔世界電力使用的約 3-5%”。(相比之下,交通運輸業約佔 世界能源需求的 25%。)
晶片製造商英特爾的首席技術官賈斯汀·拉特納表示,即使你將執行網際網路所需的電力減少一半,你仍然會有許多其他行業——特別是交通運輸業——向空氣中排放大量碳。“網際網路已經相當綠色了,”他表示,他認為讓網際網路變得更節能的最佳方法是說服網際網路公司,像雷庫佩羅提出的那些新技術可以顯著降低他們的能源費用。“這裡存在社會效益,”拉特納補充道,“但它更多地是由經濟形勢而非某種感覺驅動的。”