根据 2023 年 11 月举行的 COP28 联合国气候变化会议，通过能源可持续性应对气候变化的进展速度低于预期。因此，所有国家都将寻求进一步减少温室气体排放的方法，其目标是 到 2030 年将其减少 43%，并将全球变暖限制在 1.5 摄氏度。 这样做将有助于保护地球免受环境风险和影响。
新法规将针对数据中心减少能源消耗和减少排放，数据中心必须找到提高其整体可持续性的方法才能遵守。 这就引出了一个问题：从物理数据中心过渡到云计算数据中心是否是提高能源效率和可持续性的潜在途径?
当今云计算数据中心对环境的影响
人们可能会认为云计算比传统计算更环保，因为数据存储在“云”中，而不是存储在本地物理本地服务器上。 云计算依赖虚拟化技术(例如虚拟服务器和存储)从物理系统中抽象计算资源。
尽管虚拟化环境可以更好地利用资源并以虚拟方式跨距离提供资源，但它们仍然基于物理服务器，只是数量较少。 云计算数据中心需要占地面积来存储物理设备。 传统数据中心和云计算数据中心都有需要温湿度管理的物理服务器。
云计算数据中心与物理数据中心有许多相同的环境影响，例如水消耗、土地使用和温室气体排放。 然而，云数据中心和物理数据中心最关心的问题是它们的电力使用。
根据国际能源署 (IEA) 的数据，到 2026 年，全球数据中心的总电力消耗可能会超过 1,000 太瓦时 (TWh)。这将比 2022 年约 460 太瓦时的消耗量大幅增加。 IEA 指出人工智能是这一潜在增长背后的主要驱动力之一。
这是令人担忧的问题，因为能源行业是当今全球温室气体排放的主要来源。 例如，截至 2022 年，美国风能和太阳能等可再生能源的发电量占总发电量的 21.5%。 与此同时，根据美国能源情报署的数据，超过 50% 的电力来自天然气和煤炭等化石燃料。
能源部门必须摆脱化石燃料。 跨多个行业过渡使用可再生资源的一种方法是云计算数据中心改变其能源消耗方式，例如太阳能或风能的使用。
云计算比物理数据中心更环保吗?
由于云计算数据中心的规模，很难将其与传统数据中心进行一对一的比较。 传统数据中心通常比云计算数据中心更小、更分散。 一个小型的、经过良好优化的物理数据中心可能在某种程度上更加节能，但这实际上取决于规模经济。
云计算数据中心能够启动服务器虚拟实例，使其能够将更多工作负载整合到一个共享基础设施上。 因此，云计算数据中心可以使用单个物理服务器比传统数据中心做更多的事情。 云计算数据中心创建许多虚拟和云环境，并对它们进行分区，以将客户端数据分离在一台服务器上。 这使他们能够更有效、更灵活地配置资源。
需要多个传统数据中心来支持单个大规模云计算数据中心可以支持的相同计算工作负载。 从能源的角度来看，最好将物理数据中心整合为一个可以处理更大计算工作负载的主云计算数据中心。
随着人工智能工作负载需求的不断增长，数据中心必须支持的计算能力将达到新的高度。 大型云计算数据中心的能源消耗和资源对于实现可持续发展目标至关重要。 相比之下，传统数据中心可能难以在较小规模上维持产出和排放之间的平衡。
潜在的替代能源和更可持续的战略
云计算和传统数据中心都必须寻求更具可持续性的方法，因为整合计算工作负载只是战斗的一部分。 如果服务器设备和电力使用的维护和优化做得不好，潜在的能源优势就会被抵消。
以下是所有数据中心应考虑实施的一些策略，以提高可持续性：
- 向可再生能源过渡。 但一定有需求。 数据中心可以通过在可能的情况下改用太阳能、风能或水力发电来推动这一需求，从而摆脱化石燃料发电。
- 投资节能设备。
- 可持续地管理用水。 数据中心使用大量的水来冷却 IT 设备并控制湿度水平。 然而，有一些方法可以重复利用数据中心的水并更好地节约用水。
- 重复利用热量。 许多数据中心将服务器产生的热空气重新排放到大气中。 例如，数据中心可以通过与区域供热系统或当地温室连接来重复利用这些热量。
- 采用循环经济。 电子垃圾是数据中心的另一个环境影响。 为了消除不可再生材料的浪费，请将循环经济实践纳入数据中心产品周期。
- 使用可持续材料建造。 新的或扩建的数据中心应使用碳含量较少的材料建造。
那么，云计算真的更环保吗? 就规模而言，有潜力。 显然，在日益全球化、数字化、远程化的世界中，更高效的大规模云计算将在实现短期和长期可持续发展目标方面发挥重要作用。