數(shù)據(jù)中心充滿了計算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是收集、存儲和處理數(shù)據(jù)的中心。隨著信息世界越來越依賴數(shù)據(jù)密集型技術(shù)，數(shù)據(jù)中心的能源使用也日益受到關(guān)注。

如果全世界正在使用越來越多的數(shù)據(jù)，那么它肯定會越來越消耗能源，但一項迄今為止最全面的分析顯示，事實并非如此。

論文頁面截圖（來源：Science 官網(wǎng)）

今天凌晨，Science 雜志發(fā)表了美國西北大學(xué)和勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）的最新研究成果，為了能夠較為科學(xué)準(zhǔn)確地探究數(shù)據(jù)中心能源使用情況，研究人員開發(fā)了迄今為止最詳細(xì)的全球數(shù)據(jù)中心能源使用模型。

通過該模型研究人員發(fā)現(xiàn)，過去十年全球數(shù)據(jù)中心的能耗使用比人們想象中的要少很多，盡管對數(shù)據(jù)的需求在迅速增加，但在過去十年中數(shù)據(jù)中心的大量能效提升使能源使用保持了大致平穩(wěn)的水平。

全球數(shù)據(jù)中心能耗趨勢（來源：Science）

同時，研究人員也表示，研究結(jié)果并不意味著 IT 行業(yè)和政策制定者可以高枕無憂，云主機，該團隊希望通過該模型的發(fā)布，來激發(fā)大家對數(shù)據(jù)中心能源消耗問題的更多研究。研究人員還基于他們的研究成果，提出了三種特定類型政策建議，以幫助減少未來數(shù)據(jù)中心能源使用的增長。

 永無止境的數(shù)據(jù)中心能耗

數(shù)據(jù)中心的核心功能在于實現(xiàn)信息集中存儲、傳輸、交換。它的基本單位是服務(wù)器，若干服務(wù)器又組成一個機架，需求不同，數(shù)據(jù)中心的機架數(shù)量各異。與傳統(tǒng)能耗單元不同，數(shù)據(jù)中心 24 小時「連軸轉(zhuǎn)」，晝夜不停地運行。

由于其強大算力，數(shù)據(jù)中心已成為現(xiàn)代計算基礎(chǔ)架構(gòu)不可或缺的一部分，越來越多的企業(yè)開始向數(shù)據(jù)中心尋求托管服務(wù)和云計算解決方案。

與水泥、冶金等傳統(tǒng)高耗能行業(yè)逐步進入平穩(wěn)發(fā)展期、能耗難以再現(xiàn)飛躍形成鮮明對比的是，數(shù)據(jù)中心作為新興產(chǎn)業(yè)，其用電量隨著業(yè)務(wù)擴容而加速增長的趨勢非常明顯，預(yù)計數(shù)據(jù)中心的數(shù)量將在未來兩到五年內(nèi)顯著增長。

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部

隨著如此多新數(shù)據(jù)中心的面世，雖然在可持續(xù)能源解決方案方面有了創(chuàng)新性的發(fā)展，但現(xiàn)有情況是無論小型還是大型數(shù)據(jù)中心都消耗了大量電力，有必要考慮數(shù)據(jù)中心能耗的嚴(yán)峻現(xiàn)實。

調(diào)查顯示，僅 2017 年美國的數(shù)據(jù)中心就消耗了超過 900 億千瓦時的電量，需要 34 家大型燃煤電廠發(fā)電，才能滿足美國這些數(shù)據(jù)中心的電力需求。

在全球范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)中心的功耗總計約 416 太瓦，約占地球發(fā)電總量的 3％。通過對比發(fā)現(xiàn)，全球數(shù)據(jù)中心的能耗比英國這個擁有 6500 萬人口的工業(yè)化國家的能耗高 40％。

數(shù)據(jù)中心目前已經(jīng)消耗了大量的能源，并且隨著每年建造更多設(shè)施，這種情況只會在未來繼續(xù)增加。由于全球 80％的能源仍由化石燃料產(chǎn)生，因此不斷增長的電力需求可能會成為一個問題。

 降耗手段極為有限

在數(shù)據(jù)中心能耗不斷增加的背景上，中國近年來專門推出了一項衡量數(shù)據(jù)中心能效水平的評價指標(biāo)——電能使用效率值（PUE）。該指標(biāo)由數(shù)據(jù)中心設(shè)備總能耗除以信息設(shè)備能耗得出，基準(zhǔn)值為 2，數(shù)值越接近 1，意味著能源利用效率越高。

2019 年 2 月，工信部、國家機關(guān)事務(wù)管理局、國家能源局出臺《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》，要求到 2022 年，「數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達(dá)到國際先進水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的 PUE 達(dá)到 1.4 以下」。

但對現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的改造并非易事。對數(shù)據(jù)中心而言，信息設(shè)備能耗屬于無法壓減的能耗，因為早在購買服務(wù)器時就已確定基礎(chǔ)能耗，只有通過更先進的制造工藝才能實現(xiàn)節(jié)電。現(xiàn)有措施更適用于冷卻等輔助環(huán)節(jié)的降耗，核心設(shè)備的降耗手段極為有限。

也正由于現(xiàn)有措施未能觸及核心問題，節(jié)能降耗的實際效果相當(dāng)有限。根據(jù)《中國能源報》的相關(guān)報道，中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會信息通信專業(yè)委員會副主任委員曲海峰認(rèn)為：「數(shù)據(jù)中心運營周期動輒 8—10 年，能耗管理不是一朝一夕的事。」

而目前，對于能耗的事前評估、事中監(jiān)測及事后審計，尚無專門的主管部門負(fù)責(zé)，審核機制也是一片空白；哪怕是「最懂能耗」的能源行業(yè)，目前也未真正參與進來，對數(shù)據(jù)中心特性、運營并不夠了解，「更多還只是站在行業(yè)外看問題」。