【導讀】面對迫在眉睫的氣候危機，企業再也無法忽視自身對環境的影響。可持續性與企業成長必須攜手并進，這樣才能在經濟發展與地球可持續性之間取得平衡。目前，亞洲國家已開始朝著可持續與平衡發展方向邁進，從越南的超大型太陽能基礎建設計劃，到韓國承諾投入數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字化。然而，數字化轉型要依靠高耗能的數據中心來支撐。因此可以預見，在未來幾年對數據中心的需求只會不斷攀升。
喂養數據的巨獸
亞洲是當今數字化活動的重要地區。根據e-Conomy SEA 2019的報告估計，東南亞地區的互聯網經濟產值已高達1,000億美元，且預計未來5年之內還會再增長3倍，儼然成為全世界數據中心與協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展。
據《中國互聯網發展報告2020》，中國數字經濟規模占GDP比重超過三成，其規模和增長速度位居世界前列1。據預測，2020到2025年期間，中國數字經濟年均增速將保持在15%左右，其規模在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在中國設立數據中心，為雙方帶來了更多合作與發展機會。
由于對數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、區塊鏈、機器學習、物聯網），可以預見在未來，對數據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生的二氧化碳，幾乎相當于美國一輛汽車使用壽命內排放廢氣量的五倍。
在疫情催化下，中國各個產業對數字化轉型的需求愈加急迫，然而在轉型的過程中也同樣面臨著數字化與環境可持續性問題。據預測，截至 2023年，中國數據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%，所造成的環境問題也較為突出3。而在空間有限與資產及營運成本不斷飆升的情況下，數據中心運營者將承受更大的壓力，必須盡可能善用現有的土地資源。中國以“新基建”發展戰略為契機，大力支持數字經濟發展與數字化轉型，進而為能源結構調整和布局創造機會，推動相關產業進行綠色化數字化轉型升級4。
方法一：為低耗能的未來奠定基礎
為了解決這個問題，許多企業都開始向低碳能源邁進，并公布了重要的能源轉型計劃，包含全球三大云端服務業者：Amazon、Google和Microsoft。Amazon早在2014年即宣布未來Amazon數據中心將長期實施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化數據中心的能效；Microsoft除了能源采購外，也嘗試讓數據中心變成大型能源儲存中心。
在中國，萬國數據設立于中國張家口市的張北云計算數據中心，自2019年起已規模化應用風電，其上海三號數據中心也設計規劃了數據中心行業內最大的太陽能墻，每年可減少消納傳統火電 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據中心分布式光伏項目，同樣也是數據中心應用可再生能源的典型案例5。2020年9月的第75屆聯合國大會上，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年前實現碳中和，即通過減排手段抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“零排放”6，加快能源系統深度脫碳進程，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據中心基礎架構采取同樣的轉型方法。
不過，追求更清潔和更低碳的電能只是第一步，企業還必須搭配更節能的解決方案，以降低和優化能耗。許多監管機構一直關注的一項重要指標就是數據中心的電能使用效率（PUE），這項能效指標代表的是數據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，也開始對數據中心的發展進行限制，只允許發展符合嚴格的PUE上限的設施，以避免數據中心的無序擴張。
為了應對這項挑戰，數據中心基礎架構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據中心的愿景還很遙遠，而將數據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境下運行或不太需要冷卻的機器設備，或許更為經濟可行。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普及到大多數的現代化數據中心環境。
方法二：發揮空間與資源的最大效益
數據中心對環境的要求十分嚴格，包含潔凈度、溫度、濕度、噪聲、無線電與磁場干擾等因素，均需保持在規定的標準范圍內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據中心工程師必須不斷規劃并重新設計架構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，可確保基礎架構始終以最佳性能運行。
方法三：打破科技消費循環
實現可持續數字化的最終方法可能需要全面徹底的改變，即打破傳統的科技消費循環。如同消費市場的發展一樣，企業現在也能以“服務”的方式來采購IT資源（如數據分析服務與儲存服務），協助IT團隊解決普遍面臨卻時常被忽略的一個問題：80%以上的企業數據中心服務器，其容量都超出了實際需求。因此，如果企業能在確有需求時再采購資源，就能節省因使用率不高而產生的不必要成本，如冷卻、電能與維護。同時，這也幫助企業無需提前幾個月或幾年做規劃，在復雜和充滿不確定性的外在環境下，避免規劃跟不上多變的市場需求。
企業在建設數據基礎架構時，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模，只需專注于定期更新和淘汰組件即可。企業因而能避免大規模的修復工作，同時省下大量的清運成本，避免產生大量電子垃圾。
這些企業若要從可持續性角度來設計及建造數據中心，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改進，才能保持應有的競爭力。如何在追求數字化與可持續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亞太及日本區首席技術官，他擁有深厚的行業經驗，曾在Dell EMC和VCE出任首席技術官，也曾任職于全球知名企業IDC、微軟、IBM等。在擔任IDC行業分析師期間，Oostveen先生曾經撰寫并發表過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、大數據、數據分析、移動性和未來辦公的專業知識，以及這些技術的交叉融合，對技術與業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值得信賴的咨詢顧問。Oostveen畢業于昆士蘭科技大學，擁有麥考瑞大學管理學碩士學位。
關于Pure Storage
Pure Storage (NYSE: PSTG) 幫助技術專家節省更多時間。Pure Storage提供現代化數據體驗，賦能組織在多云環境中，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企業之一，Pure Storage幫助客戶實現數據的應用，并降低管理基礎設施的復雜程度和成本。目前，Pure在B2B客戶滿意調查凈推薦分數 (NPS) 中名列行業前1%，這也說明了Pure持續增長的客戶是世界上滿意度最高的客戶。
注：
【1】中國數字經濟規模達35.8萬億 http://www.xinhuanet.com/tech/2020-11/24/c_1126778024.htm
【2】2021年傳統產業將密集入局，中國數字經濟規模有望5年內超80萬億元https://tfcaijing.com/article/page/5773664d4a5136326471695a50544d37336a525744773d3d
【3】2020年中國數據中心行業發展現狀分析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】中國數據中心可再生能源應用發展報告（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年實現碳中和 要實現長期深度脫碳轉型路徑 https://www.chinanews.com/gn/2020/10-12/9310765.shtml
【8】細數：數據中心機房對環境的嚴格要求有哪些？http://dc.idcquan.com/jfjs/131656.shtml
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