喂養(yǎng)數(shù)據(jù)的巨獸

 

亞洲是當今數(shù)字化活動的重要地區(qū)。根據(jù)e-Conomy SEA 2019的報告估計，東南亞地區(qū)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5年之內(nèi)還會再增長3倍，儼然成為全世界數(shù)據(jù)中心與協(xié)同服務成長最迅速的市場之一，年增幅達12.9%，帶動了社交媒體應用、移動銀行、影音串流和電子商務的蓬勃發(fā)展。

 

據(jù)《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告2020》，中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模占GDP比重超過三成，其規(guī)模和增長速度位居世界前列1。據(jù)預測，2020到2025年期間，中國數(shù)字經(jīng)濟年均增速將保持在15%左右，其規(guī)模在2025年有望突破80萬億元，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(shù)據(jù)中心，為雙方帶來了更多合作與發(fā)展機會。

 

由于對數(shù)字化商品與服務的強烈需求，加上各種新興技術的崛起（如5G、區(qū)塊鏈、機器學習、物聯(lián)網(wǎng)），可以預見在未來，對數(shù)據(jù)中心服務的需求只會不斷增加，這也使得我們與能源的關系趨于復雜化。舉例來說，盡管機器學習可能帶來革命性的效益，但光是訓練一個機器學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使用壽命內(nèi)排放廢氣量的五倍。

 

在疫情催化下，中國各個產(chǎn)業(yè)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求愈加急迫，然而在轉(zhuǎn)型的過程中也同樣面臨著數(shù)字化與環(huán)境可持續(xù)性問題。據(jù)預測，截至 2023年，中國數(shù)據(jù)中心總用電量將達到2,667.92億千瓦時，年復合增長率（自2018年）將達到10.64%，所造成的環(huán)境問題也較為突出3。而在空間有限與資產(chǎn)及營運成本不斷飆升的情況下，數(shù)據(jù)中心運營者將承受更大的壓力，必須盡可能善用現(xiàn)有的土地資源。中國以“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略為契機，大力支持數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，進而為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局創(chuàng)造機會，推動相關產(chǎn)業(yè)進行綠色化數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級4。

 

方法一：為低耗能的未來奠定基礎

 

為了解決這個問題，許多企業(yè)都開始向低碳能源邁進，并公布了重要的能源轉(zhuǎn)型計劃，包含全球三大云端服務業(yè)者：Amazon、Google和Microsoft。Amazon早在2014年即宣布未來Amazon數(shù)據(jù)中心將長期實施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設備來達到零碳足跡，并使用機器學習來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能效；Microsoft除了能源采購外，也嘗試讓數(shù)據(jù)中心變成大型能源儲存中心。

 

在中國，萬國數(shù)據(jù)設立于中國張家口市的張北云計算數(shù)據(jù)中心，自2019年起已規(guī)模化應用風電，其上海三號數(shù)據(jù)中心也設計規(guī)劃了數(shù)據(jù)中心行業(yè)內(nèi)最大的太陽能墻，每年可減少消納傳統(tǒng)火電 9 萬千瓦時，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云計算數(shù)據(jù)中心分布式光伏項目，同樣也是數(shù)據(jù)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年前實現(xiàn)碳中和，即通過減排手段抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”6，加快能源系統(tǒng)深度脫碳進程，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。未來我們無疑將看到更多數(shù)據(jù)中心基礎架構(gòu)采取同樣的轉(zhuǎn)型方法。

 

不過，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(jié)能的解決方案，以降低和優(yōu)化能耗。許多監(jiān)管機構(gòu)一直關注的一項重要指標就是數(shù)據(jù)中心的電能使用效率（PUE），這項能效指標代表的是數(shù)據(jù)中心消耗的總電能與實際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。在中國的幾個一線城市，如北京、上海和深圳，也開始對數(shù)據(jù)中心的發(fā)展進行限制，只允許發(fā)展符合嚴格的PUE上限的設施，以避免數(shù)據(jù)中心的無序擴張。

 

為了應對這項挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)中心基礎架構(gòu)運營者通常會改善冷卻效率。目前我們離建造海上漂浮式數(shù)據(jù)中心的愿景還很遙遠，而將數(shù)據(jù)中心搬到北極圈的計劃似乎也不太可行。所以長遠來看，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(nèi)普及到大多數(shù)的現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心環(huán)境。 

 

方法二：發(fā)揮空間與資源的最大效益 

 

數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的要求十分嚴格，包含潔凈度、溫度、濕度、噪聲、無線電與磁場干擾等因素，均需保持在規(guī)定的標準范圍內(nèi)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(shù)據(jù)中心工程師必須不斷規(guī)劃并重新設計架構(gòu)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，因此每一個組件都要根據(jù)其體積與效能來審慎挑選。

 

此外，還要定期更新設備，及時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，可確保基礎架構(gòu)始終以最佳性能運行。 

 

方法三：打破科技消費循環(huán)

 

實現(xiàn)可持續(xù)數(shù)字化的最終方法可能需要全面徹底的改變，即打破傳統(tǒng)的科技消費循環(huán)。如同消費市場的發(fā)展一樣，企業(yè)現(xiàn)在也能以“服務”的方式來采購IT資源（如數(shù)據(jù)分析服務與儲存服務），協(xié)助IT團隊解決普遍面臨卻時常被忽略的一個問題：80%以上的企業(yè)數(shù)據(jù)中心服務器，其容量都超出了實際需求。因此，如果企業(yè)能在確有需求時再采購資源，就能節(jié)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，這也幫助企業(yè)無需提前幾個月或幾年做規(guī)劃，在復雜和充滿不確定性的外在環(huán)境下，避免規(guī)劃跟不上多變的市場需求。

 

企業(yè)在建設數(shù)據(jù)基礎架構(gòu)時，若能保持一定的采購彈性，就能在需要時迅速擴大或縮小規(guī)模，只需專注于定期更新和淘汰組件即可。企業(yè)因而能避免大規(guī)模的修復工作，同時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(xù)性角度來設計及建造數(shù)據(jù)中心，必須融合最新觀念與最佳實踐，并且通過與政府部門的密切合作來持續(xù)改進，才能保持應有的競爭力。如何在追求數(shù)字化與可持續(xù)解決方案之間取得平衡點，將是一段復雜而不斷推進的過程，但令人振奮的是，我們已經(jīng)朝著正確的方向跨出了第一步！

 

關于作者

 

Matthew Oostveen是Pure Storage亞太及日本區(qū)首席技術官，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)撰寫并發(fā)表過50多篇關于不同技術的研究論文，預測IT市場與未來走向。他熟諳云計算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、移動性和未來辦公的專業(yè)知識，以及這些技術的交叉融合，對技術與業(yè)務需求之間的關系有著敏銳的見解，這讓他成為許多大型企業(yè)值得信賴的咨詢顧問。Oostveen畢業(yè)于昆士蘭科技大學，擁有麥考瑞大學管理學碩士學位。

 

關于Pure Storage

 

Pure Storage (NYSE: PSTG) 幫助技術專家節(jié)省更多時間。Pure Storage提供現(xiàn)代化數(shù)據(jù)體驗，賦能組織在多云環(huán)境中，以真實的、自動化的、存儲即服務模型，無縫地運行程序。作為有史以來成長最快的IT企業(yè)之一，Pure Storage幫助客戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)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客戶滿意調(diào)查凈推薦分數(shù) (NPS) 中名列行業(yè)前1%，這也說明了Pure持續(xù)增長的客戶是世界上滿意度最高的客戶。

 

注：

 

【1】中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達35.8萬億 http://www.xinhuanet.com/tech/2020-11/24/c_1126778024.htm 

【2】2021年傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將密集入局，中國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模有望5年內(nèi)超80萬億元https://tfcaijing.com/article/page/5773664d4a5136326471695a50544d37336a525744773d3d

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

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

【5】中國數(shù)據(jù)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年前實現(xiàn)碳中和，意味著什么？ https://www.guancha.cn/politics/2020_09_24_566278.shtml 

【7】中國2060年實現(xiàn)碳中和 要實現(xiàn)長期深度脫碳轉(zhuǎn)型路徑 https://www.chinanews.com/gn/2020/10-12/9310765.shtml 

【8】細數(shù)：數(shù)據(jù)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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