面對迫在眉睫的氣候危機，企業(yè)再也無法忽視自身對環(huán)境的影響。可持續(xù)性與企業(yè)成長必須攜手并進，這樣才能在經(jīng)濟發(fā)展與地球可持續(xù)性之間取得平衡。目前，亞洲國家已開始朝著可持續(xù)與平衡發(fā)展方向邁進，從越南的超大型太陽能基礎(chǔ)建設(shè)計劃，到韓國承諾投入數(shù)十億美元來提供綠色工作機會，并打造可再生能源、電動車和節(jié)能建筑。同樣，在疫情的影響下，全世界也正以前所未有的速度走向數(shù)字化。然而，數(shù)字化轉(zhuǎn)型要依靠高耗能的數(shù)據(jù)中心來支撐。因此可以預(yù)見，在未來幾年對數(shù)據(jù)中心的需求只會不斷攀升。
喂養(yǎng)數(shù)據(jù)的巨獸
亞洲是當(dāng)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(yù)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(wù)成長最迅速的市場之一，年增幅達12.9%，帶動了社交媒體應(yīng)用、移動銀行、影音串流和電子商務(wù)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(yù)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(shè)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(wù)的強烈需求，加上各種新興技術(shù)的崛起（如5G、區(qū)塊鏈、機器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)），可以預(yù)見在未來，對數(shù)據(jù)中心服務(wù)的需求只會不斷增加，這也使得我們與能源的關(guān)系趨于復(fù)雜化。舉例來說，盡管機器學(xué)習(xí)可能帶來革命性的效益，但光是訓(xùn)練一個機器學(xué)習(xí)模型所耗費的能源以及所產(chǎn)生的二氧化碳，幾乎相當(dāng)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(yù)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(fù)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?jǐn)?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(guān)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(chǔ)
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(wù)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(guān)設(shè)備來達到零碳足跡，并使用機器學(xué)習(xí)來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能效；Microsoft除了能源采購?fù)猓矅L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(shè)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(yīng)用風(fēng)電，其上海三號數(shù)據(jù)中心也設(shè)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(dāng)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(yīng)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(chǔ)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(guān)注的一項重要指標(biāo)就是數(shù)據(jù)中心的電能使用效率（PUE），這項能效指標(biāo)代表的是數(shù)據(jù)中心消耗的總電能與實際IT設(shè)備消耗的總電能之間的比值，是衡量能源效率的重要指標(biāo)。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(yán)格的PUE上限的設(shè)施，以避免數(shù)據(jù)中心的無序擴張。
為了應(yīng)對這項挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)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(shè)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(yán)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計架構(gòu)以便能在固定面積當(dāng)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(shè)備，及時替換或修復(fù)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(chǔ)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(wù)”的方式來采購IT資源（如數(shù)據(jù)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常被忽略的一個問題：80%以上的企業(yè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)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(fù)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(shè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)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(fù)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(shè)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(yīng)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(fù)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！