數(shù)據(jù)中心是耗電量最大的設備之一。研究表明，數(shù)據(jù)中心的能源消耗每年都在增加，并且呈現(xiàn)出兩種明顯的趨勢。第一個趨勢是，盡管許多組織將系統(tǒng)和硬件遷移到云環(huán)境，但主流傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心仍然是電力的主要消耗者。但是，雖然平均使用量正在穩(wěn)步增長，但增長速度可能低于20年前，當時云數(shù)據(jù)中心剛剛成為傳統(tǒng)設施的主要替代品。

另一個趨勢是，雖然大型云數(shù)據(jù)中心（通常稱為超大規(guī)模中心）的用電量正在穩(wěn)步增加，但它們正在通過投資綠色計劃（例如節(jié)能設備）來平衡這種增長。他們還在改造暖通空調(diào)、安全和照明等支持系統(tǒng)。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心運營商通常關注的是最大化產(chǎn)出和性能，而往往忽略了對能源的影響。對于大型組織而言，增加計算能力的需求往往會導致建立額外的數(shù)據(jù)中心，從而顯著增加能源消耗。

然而，無需占用地面空間即可獲得大量計算資源，這推動了關閉傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心并將業(yè)務轉(zhuǎn)移到云端的趨勢。

非超大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心通過保持能源消耗穩(wěn)定，來展示其節(jié)能設備和環(huán)境系統(tǒng)的使用。大型超大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心出于同樣的原因，穩(wěn)步增加能源使用量并對其進行了有效管理。

數(shù)據(jù)中心為何消耗如此多的能源？

計算和存儲需求的增加：數(shù)據(jù)中心的主要功能是處理、存儲和傳輸數(shù)據(jù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及、云計算的發(fā)展、人工智能和大數(shù)據(jù)分析的興起，對計算能力和存儲容量的需求大幅增長。這些都需要大量的服務器和存儲設備，而這些設備在運行時會消耗大量電力。

冷卻需求：服務器在運行時會產(chǎn)生大量熱量。如果不及時散熱，設備可能會過熱，從而損壞或降低性能。因此，數(shù)據(jù)中心需要使用大量能源來運行空調(diào)和其他冷卻設備，以保持適宜的工作溫度。這通常是數(shù)據(jù)中心總能源消耗中的一個重要部分。

全天候運行：數(shù)據(jù)中心需要全天候不間斷地運行，以確保網(wǎng)絡服務和數(shù)據(jù)的可用性。這意味著服務器和其他設備24小時不停運轉(zhuǎn)，從而持續(xù)消耗能源。

冗余和可靠性：為了確保高可用性和可靠性，數(shù)據(jù)中心通常配置了冗余電源、備份設備和緊急發(fā)電機等。這些措施雖然能提高系統(tǒng)的可靠性，但也會增加能源消耗。

設備效率：雖然現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心越來越注重能源效率，但仍有許多舊設備和技術在使用，這些設備的能源效率相對較低。此外，高性能計算設備（如GPU和專用的AI處理器）往往消耗更多電力。

網(wǎng)絡和通信設備：除了服務器和存儲設備，數(shù)據(jù)中心還需要大量的網(wǎng)絡和通信設備，如路由器、交換機等。這些設備也需要持續(xù)供電，并且隨著數(shù)據(jù)傳輸量的增加，其能源消耗也在增加。

如何解決數(shù)據(jù)中心的能源消耗問題？

組織定期開展多項活動來提高數(shù)據(jù)中心的能源效率并減少能源需求。這些舉措通常都歸入“綠色數(shù)據(jù)中心”這一術語。以下是綠色數(shù)據(jù)中心活動，重點是云數(shù)據(jù)中心：

能源效率：云供應商使用的能源效率改進措施包括使用環(huán)保電源、減少碳足跡、與供電企業(yè)簽訂合同以供應綠色能源、定期測量電力使用效率以及制定記錄計劃和時間表，以實現(xiàn)碳負排放并清除環(huán)境中的所有碳。

使用可再生能源：風能和太陽能是云供應商最常用的可再生能源之一?？稍偕茉纯梢杂稍乒倘Y擁有和管理，也可以通過與可再生能源供應商簽訂合同獲得。

環(huán)保數(shù)據(jù)中心建筑：當前和未來的云數(shù)據(jù)中心建筑的設計和建造通常符合當前節(jié)能建筑的設計規(guī)范。

數(shù)據(jù)中心選址：應選擇能夠最大限度降低洪水、地震、颶風和其他自然災害等因素帶來的風險的地點。云供應商可以使用低成本能源和可靠的電信基礎設施資源，從而最大限度提高能源效率。

暖通空調(diào)管理：節(jié)能冷卻系統(tǒng)是典型的暖通空調(diào)系統(tǒng)套件的一部分，其能耗管理十分嚴格。溫度、濕度和熱負荷（能耗的副產(chǎn)品）受到監(jiān)控和管理，以優(yōu)化運行條件。需要考慮的其他問題包括當?shù)貧夂蛞约笆欠穹袭數(shù)?、州和?lián)邦法規(guī)。

防止火災和水災：水檢測設備位于數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略位置，用于通知操作員漏水或水淹?；馂暮蜔熿F檢測設備及其相關抑制設備（如FM-200排放和濕管和干管水系統(tǒng)）遍布整個數(shù)據(jù)中心及其相鄰的工作區(qū)、會議室、食品服務區(qū)和雜物間。

基礎設施能源效率：云數(shù)據(jù)中心通常使用公用事業(yè)企業(yè)的商業(yè)電力和電信資源。云供應商通常有政策和程序來評估公用事業(yè)提供商的環(huán)保性。

數(shù)據(jù)中心電力消耗未來趨勢

未來幾年，數(shù)據(jù)中心的耗電量將繼續(xù)增加。這一趨勢的部分原因是云數(shù)據(jù)中心的持續(xù)普及，而云數(shù)據(jù)中心是當今最大的能源消耗者之一。使用節(jié)能暖通空調(diào)系統(tǒng)、帶冷卻系統(tǒng)的設備機架以及節(jié)能門窗等技術，管理能源消耗將成為數(shù)據(jù)中心的一項主要持續(xù)活動。

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