邁向可持續(xù)的數(shù)字化道路,新方案追求數(shù)字化與可持續(xù)性的平衡點
發(fā)布時間:2021-01-27 來源:Pure Storage 亞太及日本地區(qū)首席技術(shù)官Matthew Oostveen 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】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??沙掷m(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)?,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(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)?;瘧?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(yuǎn)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(yuǎn),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(yuǎn)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?;A(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!
關(guān)于作者
Matthew Oostveen是Pure Storage亞太及日本區(qū)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(dān)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(guān)于不同技術(shù)的研究論文,預(yù)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(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(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(wù)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(yīng)用,并降低管理基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜程度和成本。目前,Pure在B2B客戶滿意調(diào)查凈推薦分?jǐn)?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(yīng)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(xì)數(shù):數(shù)據(jù)中心機房對環(huán)境的嚴(yán)格要求有哪些?http://dc.idcquan.com/jfjs/131656.shtml
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