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打造「低碳雲端」世界 Google無碳能源願景

Judy吳家鈴

產業動態

達志

2020-06-09 10:56

數據、娛樂、購物、通訊,我們生活的一切幾乎在雲端運作和實現。科技巨頭們不但掌握最多未來力量,這個龐大的數據科技網絡,在電力使用的選擇,對全球能源的消耗更有關鍵影響。所幸近年來,儘管運算需求爆炸增長,由於能源使用效率更高,電力耗能的增長趨緩。網路巨頭們也紛紛投入再生能源,打造低碳雲端世界。

非正式統計,2020年Google搜尋引擎的全球市佔率是 87.35%;2019年Google每天處理超過35億次搜尋,2020年每天處理2萬億次搜尋;YouTube 2019年每日活躍用戶約3000萬,每天觀看的影片數目達50億。而這只是網路服務的一部份例子。

 

我們日常所有雲端服務,依賴龐大的數據中心處理,而數據中心需要大量電力,確保伺服器、雲儲存備份等設備、冷卻系統等基礎設施順暢運行。如果只計算超大規模數據中心 (hyperscale datacenter,指有數十萬台至數百萬台伺服器組成的數據中心,大部分由網路巨頭所擁有) ,全球有超過500座,38%在美國,10%在中國,根據Synergy Research的研究,亞馬遜和微軟過去12個月建置最多數據中心,其次是Google和阿里巴巴。

 

數據中心的運算能力提升了550%,用電量卻只增加6%

 

許多非營利組織長期關注這些巨頭的數據中心是否使用清潔能源/再生能源。近期的一篇《科學》期刊文章,給了一些正面好消息。

 

《科學》指出這些數據中心不如一般人認為的高耗能,從2010年到2018年之間,數據中心的運算能力提升了550%,但用電量卻只增加6%,原因是處理器效能的改善,儲存設備所需的電力也變少。2018年數據中心伺服器的運算與2010年相比雖然成長了6倍、流量成長11倍、儲存成長26倍,但用電量只有205 TWh(太瓦小時),只比2010年增加6%,占全球用電量的1% (與2010年相當),低於人們常引用的數據中心消耗世界2%電量的統計數字。

 

因為硬體的用電效率大幅改善,伺服器虛擬化也讓運算能力增加6倍,伺服器能源使用只增加25%,因此超大規模數據中心 (hyperscale datacenter) 更有助於降低用電量,不管是個人或企業,轉移到基於雲端的運算服務就能立即減少能源耗損。美國勞倫斯伯克利國家實驗室 (Lawrence Berkeley National Laboratory) 2013 年的研究報告指出,如果將美國境內所有辦公室員工的作業環境都遷移到雲端,資訊科技耗用的能源將可減少高達 87%。

 

這些巨頭運作的超大規模數據中心,因為有商業誘因,所以比企業自己在本地的小數據中心,有更高的能源效率。他們的購電量越少,淨利空間越大;超大規模數據中心也使用更多便宜的再生能源,例如水電和風電。近年來,生產風能和太陽能等技術的成本急劇下降,在某些地區,再生能源是電網上最便宜的能源。 此外,再生能源讓Google等巨頭在運作全球業務時,大幅避免因油價波動產生的風險。

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