喂養數據的巨獸

 

亞洲是當今數字化活動(dòng)的重要地區。根據e-Conomy SEA 2019的報告估計，東南亞地區的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟產(chǎn)值已高達1,000億美元，且預計未來(lái)5年之內還會(huì )再增長(cháng)3倍，儼然成為全世界數據中心與協(xié)同服務(wù)成長(cháng)最迅速的市場(chǎng)之一，年增幅達12.9%，帶動(dòng)了社交媒體應用、移動(dòng)銀行、影音串流和電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展。

 

據《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告2020》，中國數字經(jīng)濟規模占GDP比重超過(guò)三成，其規模和增長(cháng)速度位居世界前列1。據預測，2020到2025年期間，中國數字經(jīng)濟年均增速將保持在15%左右，其規模在2025年有望突破80萬(wàn)億元，占GDP比重將達到55%2。近年也有多家國際企業(yè)在中國設立數據中心，為雙方帶來(lái)了更多合作與發(fā)展機會(huì )。

 

由于對數字化商品與服務(wù)的強烈需求，加上各種新興技術(shù)的崛起（如5G、區塊鏈、機器學(xué)習、物聯(lián)網(wǎng)），可以預見(jiàn)在未來(lái)，對數據中心服務(wù)的需求只會(huì )不斷增加，這也使得我們與能源的關(guān)系趨于復雜化。舉例來(lái)說(shuō)，盡管機器學(xué)習可能帶來(lái)革命性的效益，但光是訓練一個(gè)機器學(xué)習模型所耗費的能源以及所產(chǎn)生的二氧化碳，幾乎相當于美國一輛汽車(chē)使用壽命內排放廢氣量的五倍。

 

在疫情催化下，中國各個(gè)產(chǎn)業(yè)對數字化轉型的需求愈加急迫，然而在轉型的過(guò)程中也同樣面臨著(zhù)數字化與環(huán)境可持續性問(wèn)題。據預測，截至 2023年，中國數據中心總用電量將達到2,667.92億千瓦時(shí)，年復合增長(cháng)率（自2018年）將達到10.64%，所造成的環(huán)境問(wèn)題也較為突出3。而在空間有限與資產(chǎn)及營(yíng)運成本不斷飆升的情況下，數據中心運營(yíng)者將承受更大的壓力，必須盡可能善用現有的土地資源。中國以“新基建”發(fā)展戰略為契機，大力支持數字經(jīng)濟發(fā)展與數字化轉型，進(jìn)而為能源結構調整和布局創(chuàng )造機會(huì )，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行綠色化數字化轉型升級4。

 

方法一：為低耗能的未來(lái)奠定基礎

 

為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多企業(yè)都開(kāi)始向低碳能源邁進(jìn)，并公布了重要的能源轉型計劃，包含全球三大云端服務(wù)業(yè)者：Amazon、Google和Microsoft。Amazon早在2014年即宣布未來(lái)Amazon數據中心將長(cháng)期實(shí)施100%使用可再生能源的計劃；Google則是購入再生能源的各項相關(guān)設備來(lái)達到零碳足跡，并使用機器學(xué)習來(lái)優(yōu)化數據中心的能效；Microsoft除了能源采購外，也嘗試讓數據中心變成大型能源儲存中心。

 

在中國，萬(wàn)國數據設立于中國張家口市的張北云計算數據中心，自2019年起已規?；瘧蔑L(fēng)電，其上海三號數據中心也設計規劃了數據中心行業(yè)內最大的太陽(yáng)能墻，每年可減少消納傳統火電 9 萬(wàn)千瓦時(shí)，相當于減少二氧化碳排放 63.3 噸。騰訊位于廣東清遠市和江蘇儀征市的兩個(gè)云計算數據中心分布式光伏項目，同樣也是數據中心應用可再生能源的典型案例5。2020年9月的第75屆聯(lián)合國大會(huì )上，中國提出本國的二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，在2060年前實(shí)現碳中和，即通過(guò)減排手段抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現二氧化碳“零排放”6，加快能源系統深度脫碳進(jìn)程，基本形成以新能源和可再生能源為主體的深度脫碳能源體系7。未來(lái)我們無(wú)疑將看到更多數據中心基礎架構采取同樣的轉型方法。

 

不過(guò)，追求更清潔和更低碳的電能只是第一步，企業(yè)還必須搭配更節能的解決方案，以降低和優(yōu)化能耗。許多監管機構一直關(guān)注的一項重要指標就是數據中心的電能使用效率（PUE），這項能效指標代表的是數據中心消耗的總電能與實(shí)際IT設備消耗的總電能之間的比值，是衡量能源效率的重要指標。在中國的幾個(gè)一線(xiàn)城市，如北京、上海和深圳，也開(kāi)始對數據中心的發(fā)展進(jìn)行限制，只允許發(fā)展符合嚴格的PUE上限的設施，以避免數據中心的無(wú)序擴張。

 

為了應對這項挑戰，數據中心基礎架構運營(yíng)者通常會(huì )改善冷卻效率。目前我們離建造海上漂浮式數據中心的愿景還很遙遠，而將數據中心搬到北極圈的計劃似乎也不太可行。所以長(cháng)遠來(lái)看，單純改用可在高溫環(huán)境下運行或不太需要冷卻的機器設備，或許更為經(jīng)濟可行。一些新的解決方案（如閃存與鋰電池）可以提供更佳的能源效率與可靠性，也更有可能在短期內普及到大多數的現代化數據中心環(huán)境。 

 

方法二：發(fā)揮空間與資源的最大效益 

 

數據中心對環(huán)境的要求十分嚴格，包含潔凈度、溫度、濕度、噪聲、無(wú)線(xiàn)電與磁場(chǎng)干擾等因素，均需保持在規定的標準范圍內8。另外，如同亞洲許多人口密集的都市一樣，地窄人稠的特性也迫使數據中心工程師必須不斷規劃并重新設計架構以便能在固定面積當中容納更多運算資源。首先，第一步就是要確保所有垂直機架空間得到充分利用，因此每一個(gè)組件都要根據其體積與效能來(lái)審慎挑選。

 

此外，還要定期更新設備，及時(shí)替換或修復老舊與效能不佳的組件。前面提到的閃存與鋰電池等解決方案，不僅擁有更高的電源效率，其占用空間也大幅縮小，可確?；A架構始終以最佳性能運行。 

 

方法三：打破科技消費循環(huán)

 

實(shí)現可持續數字化的最終方法可能需要全面徹底的改變，即打破傳統的科技消費循環(huán)。如同消費市場(chǎng)的發(fā)展一樣，企業(yè)現在也能以“服務(wù)”的方式來(lái)采購IT資源（如數據分析服務(wù)與儲存服務(wù)），協(xié)助IT團隊解決普遍面臨卻時(shí)常被忽略的一個(gè)問(wèn)題：80%以上的企業(yè)數據中心服務(wù)器，其容量都超出了實(shí)際需求。因此，如果企業(yè)能在確有需求時(shí)再采購資源，就能節省因使用率不高而產(chǎn)生的不必要成本，如冷卻、電能與維護。同時(shí)，這也幫助企業(yè)無(wú)需提前幾個(gè)月或幾年做規劃，在復雜和充滿(mǎn)不確定性的外在環(huán)境下，避免規劃跟不上多變的市場(chǎng)需求。

 

企業(yè)在建設數據基礎架構時(shí)，若能保持一定的采購彈性，就能在需要時(shí)迅速擴大或縮小規模，只需專(zhuān)注于定期更新和淘汰組件即可。企業(yè)因而能避免大規模的修復工作，同時(shí)省下大量的清運成本，避免產(chǎn)生大量電子垃圾。 

 

這些企業(yè)若要從可持續性角度來(lái)設計及建造數據中心，必須融合最新觀(guān)念與最佳實(shí)踐，并且通過(guò)與政府部門(mén)的密切合作來(lái)持續改進(jìn)，才能保持應有的競爭力。如何在追求數字化與可持續解決方案之間取得平衡點(diǎn)，將是一段復雜而不斷推進(jìn)的過(guò)程，但令人振奮的是，我們已經(jīng)朝著(zhù)正確的方向跨出了第一步！

 

關(guān)于作者

 

Matthew Oostveen是Pure Storage亞太及日本區首席技術(shù)官，他擁有深厚的行業(yè)經(jīng)驗，曾在Dell EMC和VCE出任首席技術(shù)官，也曾任職于全球知名企業(yè)IDC、微軟、IBM等。在擔任IDC行業(yè)分析師期間，Oostveen先生曾經(jīng)撰寫(xiě)并發(fā)表過(guò)50多篇關(guān)于不同技術(shù)的研究論文，預測IT市場(chǎng)與未來(lái)走向。他熟諳云計算、大數據、數據分析、移動(dòng)性和未來(lái)辦公的專(zhuān)業(yè)知識，以及這些技術(shù)的交叉融合，對技術(shù)與業(yè)務(wù)需求之間的關(guān)系有著(zhù)敏銳的見(jiàn)解，這讓他成為許多大型企業(yè)值得信賴(lài)的咨詢(xún)顧問(wèn)。Oostveen畢業(yè)于昆士蘭科技大學(xué)，擁有麥考瑞大學(xué)管理學(xué)碩士學(xué)位。

 

關(guān)于Pure Storage

 

Pure Storage (NYSE: PSTG) 幫助技術(shù)專(zhuān)家節省更多時(shí)間。Pure Storage提供現代化數據體驗，賦能組織在多云環(huán)境中，以真實(shí)的、自動(dòng)化的、存儲即服務(wù)模型，無(wú)縫地運行程序。作為有史以來(lái)成長(cháng)最快的IT企業(yè)之一，Pure Storage幫助客戶(hù)實(shí)現數據的應用，并降低管理基礎設施的復雜程度和成本。目前，Pure在B2B客戶(hù)滿(mǎn)意調查凈推薦分數 (NPS) 中名列行業(yè)前1%，這也說(shuō)明了Pure持續增長(cháng)的客戶(hù)是世界上滿(mǎn)意度最高的客戶(hù)。

 

注：

 

【1】中國數字經(jīng)濟規模達35.8萬(wàn)億 http://www.xinhuanet.com/tech/2020-11/24/c_1126778024.htm 

【2】2021年傳統產(chǎn)業(yè)將密集入局，中國數字經(jīng)濟規模有望5年內超80萬(wàn)億元https://tfcaijing.com/article/page/5773664d4a5136326471695a50544d37336a525744773d3d

【3】2020年中國數據中心行業(yè)發(fā)展現狀分析https://bg.qianzhan.com/report/detail/300/201012-6716f691.html 

【4】“2020新基建·綠色投資大會(huì )”將于11月在上海進(jìn)博會(huì )舉行http://iot.china.com.cn/content/2020-08/28/content_41273660.html

【5】中國數據中心可再生能源應用發(fā)展報告（2020）https://www.cie.org.cn/system/upload/file/20210105/1609831546754301.pdf 

【6】中國提出力爭2060年前實(shí)現碳中和，意味著(zhù)什么？ https://www.guancha.cn/politics/2020_09_24_566278.shtml 

【7】中國2060年實(shí)現碳中和 要實(shí)現長(cháng)期深度脫碳轉型路徑 https://www.chinanews.com/gn/2020/10-12/9310765.shtml 

【8】細數：數據中心機房對環(huán)境的嚴格要求有哪些？http://dc.idcquan.com/jfjs/131656.shtml 

 

 

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