正在被巨大数据中心吞噬的全球电力

将你最新的假期照片上传到Facebook，它们最终会被存放在俄勒冈州一个名叫Prineville的小镇上，这里有Facebook已经建立的三个巨型数据中心，它们还计划再建两个。

这些巨大的数据中心有多大呢？

内部空间面积超过航空母舰，成千上万的电路板一排排整齐的排列着，一直延伸到没有窗户的大厅，这里面的走廊太长，工作人员需要用滑板穿梭其中。

这些巨大的建筑物是信息交易商的宝库。

按今年市值排名，全球前五大公司分别是苹果，亚马逊，Alphabet，微软和Facebook，取代曾经的壳牌和埃克森美孚等巨头。尽管信息工厂可能不会喷出黑烟或研磨油腻的齿轮，它们不会对环境造成影响，但随着对互联网和移动电话流量需求的猛增，信息产业可能导致能源使用量激增。

数据中心每年使用的电量估计为200太瓦时(TWh)。

这个用电量是什么概念呢？它大概相当于伊朗国家的能源总消耗、全球用于运输电力的一半、同时也是全球电力需求的1％。

数据中心对总体碳排放贡献约0.3％，而信息和通信技术（ICT）生态系统整体，在包含个人数字设备，移动电话网络和电视的全面定义中，占全球的2％以上排放。这使得ICT的碳排量与航空业的燃料排放量相当。

有人预测，当今天出生的孩子长到青少年时，ICT的用电量可能会超过全球总用量的20％，数据中心的使用量超过三分之一。如果计算密集的加密货币比特币继续增长，这还会导致能源需求的急剧增加。

BITCOIN的侵蚀

自从比特币2008年诞生以来，人们越来越关注“挖矿”能源需求迅速增加。虚拟硬币是由矿工“铸造”的，他们购买专门的服务器来处理日益增长的区块链中的时间密集型计算，这证明了新的加密币的有效性。

来自PwC的数据顾问Alex de Vries说，估计，到目前为止，比特币正在吞噬全球至少0.33％的电力。包括其他加密货币，如以太坊，高达0.5％。他说：“我觉得这很令人震惊”。

但其他人，包括加利福尼亚州圣地亚哥的加密货币研究员Marc Bevand表示，这些数字是基于总体假设的夸大其词。Bevand估计，到2019年1月，能源使用量可能会低至De Vries所说数字的一半。正在收集加密货币数据用电量的加州IT顾问Jonathan Koomey表示：“有增长，但人们正在大肆炒作”。

目前，Bevand表示，比特币采矿仅在电力便宜的地方（约为全球平均水平的一半）有利可图，其中包括中国，冰岛和北美哥伦比亚河沿岸水力发电丰富的地区。

随着比特币矿工进入一个地区并对电网施加压力，能源公司通过提高费用做出回应。这可能会促使矿场关闭或采取措施大幅提高其硬件或系统冷却的能效。

Bevand说到，比特币可能会迁移到能源密集度较低的区块链系统（正如以太坊计划的那样）。或者，Koomey指出，“假设比特币因某种原因而崩溃；所有这些设施都将消失。”

目前，尽管数据需求不断增长，但ICT的用电量几乎持平，因为增加的互联网流量和数据负载可以通过提高效率来抵消-包括关闭旧设施以支持Prineville等超高效中心。但这样的好景可能会在十年内消失。在加利福尼亚州伯克利，负责美国能源部Lawrence Berkeley国家实验室数据中心能效专家中心的Dale Sartor说：“现在的趋势是好的，但是5到10年后它是什么样子就是个问题了。”

随着未来渴望大量能源的需求日益临近，世界上一些顶尖公司的学术实验室和工程师正在探索如何控制这一行业带来的环境影响。

他们正在简化计算流程，转向可再生能源，并研究更好的方法来冷却数据中心并回收废热。来自伊利诺伊州埃文斯顿市,西北大学的工程师Eric Masanet表示，我们必须对信息通信技术的能源使用“保持警惕”，他是国际能源署（IEA）关于数字化和能源去年报告的共同撰写人-他表示，如果我们想保持领先地位的话，我们应该控制未来的能源需求。

能源消耗挂高档

在瑞典的华为从事可持续ICT工作的Anders Andrae预测，到2030年数据中心的用电量可能会增加15倍，达到预计全球需求量的8％，但是这个可怕的数字是有争议的。

Masanet说:“多年来，人们对ICT能源使用的增长做出了许多危言耸听的预测，而且所有这些都被证明是无意义的。”去年的IEA报告估计，尽管数据中心的工作量将会增加，到2020年将增加两倍，但效率提升意味着他们的电力需求只会下降3％。研究人员建议，随着智能手机接管大型设备，信息通信技术的碳排放总量甚至可能在2020年呈下降态势。

在过去的五年中，数据中心的电力需求大致保持不变，部分原因是“超大规模的转变”。随着超高效数据中心的兴起，这些工厂采用有组织的，统一的计算架构，可轻松扩展到数十万台服务器。Bill Carter，Open Compute Project的首席技术官说到，大规模的数据中心大约在十年前出现，当时像亚马逊和谷歌这样的公司需要25万台或更多服务器区组成其数据中心。

2011年起，Facebook发起了Open Compute Project，这个开放计算计划旨在分享硬件和软件解决方案，使计算更加节能。在当时，大多数公司通常不会使用计算公司提供的现成硬件，因为这么做并没有什么意义。

Carter说，在大规模的数据中心你有机会将不需要的东西全部剥离，只剩下你需要的核心功能，并且你还可以对应用进行特定的优化。新的超大规模设备制造商为了这个目的设计了裸机服务器。

我们去除了视频连接器，因为不需要显示器。没有闪烁的灯光，因为没有人在机架周围走动。也没有螺丝钉。平均而言，超大规模计算中心的一台服务器据说可以替代传统中心的3.75台服务器。

信息和通信技术制造的二氧化碳排放占全球碳排放量的2％以上。

超大规模计算中心所节省的成本可以从他们的电力使用效率（PUE）中看出。PUE定义为数据中心所需的总能量，包括灯光和冷却，除以用于计算的能量（PUE为1.0是完美的分数）。传统数据中心的PUE通常约为2.0；对于超大规模计算中心，PUE已经削减到大约1.2。谷歌的所有计算中心平均PUE为1.12。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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