數(shù)據(jù)中心對于主要的科技公司和整個(gè)技術(shù)來說都是必要的——但歷史上一直是耗電的；據(jù)估計(jì)，多達(dá) 3% 的美國電力為數(shù)據(jù)中心供電。這是一個(gè)巨大的電力！值得慶幸的是，我們生活在工程師們正在開發(fā)更多能源和成本效益的方式來建造和維護(hù)這些大型設(shè)施的一代人中，他們可以變得更加自給自足，尤其是在當(dāng)今盛行的綠色能源思維方式中.

歷史上的數(shù)據(jù)中心

早在 1940 年代，ENIAC（電子數(shù)值積分器和計(jì)算機(jī)）是最早建成的數(shù)據(jù)中心之一。在計(jì)算機(jī)使用緊湊的 RAM 系統(tǒng)和更簡單的布線構(gòu)建之前，ENIAC 用 18,000 個(gè)真空管和使用電容器和二極管來擴(kuò)大其空間。隨著時(shí)間的推移，工程師們對他們可以更好地使用哪些材料來最大限度地減少這些舊計(jì)算機(jī)所需的巨大空間有了更深入的了解。IBM 引領(lǐng)了虛擬技術(shù)的集成，并最終實(shí)現(xiàn)了超級計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)中心使用中的規(guī)范化。

進(jìn)入 1990 年代，數(shù)據(jù)中心的前景一片光明。隨著互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內(nèi)的使用，科技公司強(qiáng)調(diào)了連接的重要性，許多新的數(shù)據(jù)中心建成并配備了新的 PC 技術(shù)。最終，在我們這個(gè)時(shí)代，像亞馬遜這樣的大公司已經(jīng)開發(fā)了 AWS 和云，這大大減少了舊數(shù)據(jù)中心所需的物理空間。

透視

谷歌估計(jì)其搜索引擎平均每天產(chǎn)生 560 萬次查詢。即使在 15 年前，如此龐大的數(shù)據(jù)量也會使數(shù)據(jù)系統(tǒng)不堪重負(fù)，但谷歌的眾多數(shù)據(jù)中心擁有處理此類互聯(lián)網(wǎng)使用的服務(wù)器能力。然而，耶魯大學(xué)進(jìn)行的一項(xiàng)研究估計(jì)，“使用其服務(wù)進(jìn)行的典型搜索需要的能量與點(diǎn)亮 60 瓦燈泡 17 秒一樣多，通常會排放 0.2 克二氧化碳。

在您開始考慮一年內(nèi)可能進(jìn)行多少次搜索之前，這聽起來并不多。” 做簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算告訴我們，平均每年大約有 20.4 億次搜索和 4080 億克二氧化碳。

雖然我們認(rèn)為與其他化石燃料排放相比，電力排放量是最小的，但如此巨大的電力使用所產(chǎn)生的簡單排放量在宏偉的計(jì)劃中是顯而易見的。

如果我們估計(jì)數(shù)據(jù)中心一年的平均千瓦時(shí)產(chǎn)量，將相當(dāng)于 34 座大型燃煤電廠，每座發(fā)電量為 500 兆瓦，以管理這種需求。盡管這些排放物不那么明顯，但它們對環(huán)境的危害卻絲毫不減。

數(shù)據(jù)中心如何利用綠色能源？

2005年 Uptime Institute 的一份報(bào)告確定，許多數(shù)據(jù)中心的組織非常糟糕，盡管這些設(shè)施安裝的冷卻能力是它們所需的 2.6 倍，但實(shí)際上只有 40% 的用于服務(wù)機(jī)架的冷空氣到達(dá)了它們。然而，從那時(shí)起，數(shù)據(jù)中心技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，引入了固態(tài)驅(qū)動(dòng)器（一種使用內(nèi)部布線的集成存儲設(shè)備），而不是笨重的硬盤驅(qū)動(dòng)器。

能源效率在包括數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的許多行業(yè)都出現(xiàn)了爆炸式的發(fā)展。某些數(shù)據(jù)管理實(shí)踐變得更加有效，許多服務(wù)器正在使用服務(wù)器虛擬化和自動(dòng)化，使服務(wù)器系統(tǒng)更加自動(dòng)化和自給自足。

超大規(guī)模自動(dòng)化已經(jīng)走在數(shù)據(jù)中心發(fā)展的前沿，超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正在以最有效的方式構(gòu)建。使用專門的冷卻技術(shù)將服務(wù)器塊劃分為不同的區(qū)域，有趣的是，開放空間有助于服務(wù)器組件更有效地冷卻并在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部保持適度的內(nèi)部溫度。

開發(fā)人員還發(fā)現(xiàn)，許多未使用或死機(jī)的服務(wù)器占用了服務(wù)器系統(tǒng)內(nèi)的重要空間并消耗大量能源；因此，擺脫死機(jī)或未使用的服務(wù)器，或者在這些服務(wù)器無法正常生產(chǎn)時(shí)設(shè)計(jì)一種潛在的功能模式，開始了 DC 優(yōu)化的趨勢。

上圖顯示了不同規(guī)模的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心可以實(shí)現(xiàn)多少計(jì)算空間。許多建成的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心可以從 25-50 個(gè)數(shù)據(jù)空間為服務(wù)器供電，同時(shí)仍保持系統(tǒng)內(nèi)的氣候完整性。

技術(shù)知道：公司如何做出改變

毫不奇怪，谷歌是綠色科技公司的領(lǐng)軍人物。云技術(shù)的規(guī)范化，以及谷歌自己的專用云，讓開發(fā)者更容易以最節(jié)能的方式構(gòu)建谷歌套件。谷歌以如此簡單的方式優(yōu)化了其 CMS 和 SAAS 軟件，以至于 GSA 發(fā)布了一項(xiàng)研究表明，平均企業(yè)可以使用谷歌套件將碳排放量從 60% 減少到 90%。

谷歌開發(fā)人員還介紹了一個(gè)有趣的觀點(diǎn)；許多大公司在頂部冷卻上的能耗與在實(shí)際系統(tǒng)上的能耗相同。將此視為系統(tǒng)有效性的主要缺陷，Google 已將其 Green Grid 標(biāo)準(zhǔn) PUE 優(yōu)化至高達(dá) 1.11；這是通過在數(shù)據(jù)中心地下建造冷卻模塊并使用天然氣為某些服務(wù)提供動(dòng)力來完成的。

其他大公司也看重綠色數(shù)據(jù)中心的環(huán)保形象和功能，F(xiàn)acebook、eBay、Apple 和 Equinix AM3 等許多公司已經(jīng)轉(zhuǎn)向超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。

云技術(shù)的及時(shí)發(fā)展以及對數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的理解不斷加深，共同創(chuàng)造了綠色數(shù)據(jù)中心的美好未來。電源效率的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)度量，稱為 PUE，是許多大公司在開發(fā)快速和功能數(shù)據(jù)庫時(shí)用作參考框架的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

隨著領(lǐng)先公司的努力，許多其他較小的公司將在他們的數(shù)據(jù)中心效仿。隨著技術(shù)的未來即將到來，優(yōu)化和效率的提高將進(jìn)一步完善我們所知道的互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)存儲。只有天空（和云）才是極限。