效率的顯著提高意味著數據中心行業的電源需求在計算負荷躍升550%的時間內僅增長了6%。這項由美國西北大學、勞倫斯伯克利國家實驗室和Koomey Analytics進行的研究已于2月28日發表在《科學》雜志上。

 

研究人員使用來自各種來源的數據來構建數據中心能耗的景觀，其中包括有關數據中心設備庫存、效率趨勢和市場結構的信息。由此生成的模型可以詳細分析數據中心設備(例如服務器、存儲設備和冷卻系統)，數據中心的類型(包括超大規模數據中心和云計算)以及按全球各區域使用的能源。

 

研究人員說，能源效率的提高超過了其他主要行業，這意味著數據中心被認為占全球能源使用量的1%。

 

這項研究批評了“經常被引用但過于簡單的分析”，聲稱過去十年來全球數據中心的能源使用量增加了一倍，并且在未來十年內其能源使用量將增加三倍甚至四倍。研究指出：“但是，基于近期的服務需求增長指標進行的這種推斷忽視了同時出現的強大的抵消性能源效率趨勢。”

 

這篇研究報告論文估計，2005年全球數據中心的能源使用量為153TWh，到2010年為194TWh，2018年為203TWh。

 

但是在2010年至2018年之間，全球數據中心的工作負載和計算實例增加了六倍，數據中心的全球互聯網協議(IP)流量增加了十倍以上，數據中心的存儲容量估計增加了25倍。

 

展望未來，研究人員注意到預測未來的困難，但表示，服務器虛擬化水平提高、向低功耗存儲設備轉移、結構從小型向小型轉變等方面的改進，從低效的數據中心到超大規模的數據中心設施，都應確保具有足夠的能效資源來運營未來再增加一倍的數據中心計算實例，而與此同時，全球數據中心能源消耗的增加可忽略不計。”

 

還有工作要做

 

盡管有這一積極消息，但研究負責人Eric Masanet警告稱：“雖然數據中心取得的歷史性效率進步是顯著的，但我們的研究結果并不意味著IT行業和決策者可以高枕無憂。我們認為還有足夠的剩余效率潛力可以維持數年。但不斷增長的數據需求意味著，包括決策者、數據中心運營商、設備制造商和數據消費者的所有人都必須加緊努力，避免本世紀晚些時候能源使用量可能大幅上升。”

 

美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)科學家之一，研究報告的合著者ArmanShehabi補充說：“考慮到數據中心是快速發展的行業中的能源密集型企業，我們確實需要對其進行嚴格的分析。較少的詳細分析預測了數據中心能源使用的快速增長，但并沒有完全考慮到行業在效率方面的歷史進步。當我們把缺失的部分包括在內時，我們的數字生活方式就會出現不同的景象。”

 

對外開放

 

Shehabi表示，過提高行業透明度，可以進一步改進此類研究，并敦促數據中心運營商聯系該報的研究人員，以保密方式分享有關其設施的詳細信息。這個行業的每個人都可以更加開放，但特別難以獲得的數據來自擁有內部數據中心的企業。

 

Koomey Analytics的合著者Jonathan Koomey說，“多年來，缺乏數據阻礙了我們對全球數據中心能源使用趨勢的理解，這種知識鴻溝使業務和政策規劃變得異常困難。”

 

重新校準全球數據中心能源使用估算研究中使用的模型和數據集將會公開。

 

研究人員還提出了三項具體的政策建議：

 

·通過加強IT能源標準(例如能源之星)，提供財務激勵措施以及傳播最佳能效實踐，來延長當前能效趨勢的壽命。

·增加對下一代計算，存儲和除熱技術的研發投資，以減少未來的能源使用，同時鼓勵可再生能源的采購，以同時減少碳排放量。

·投資于數據收集，建模和監控活動，以消除盲點并做出更可靠的數據中心能源政策決策

 

該論文在結論中警告說：“鑒于數據中心在未來能源系統中將發揮重要作用，歷史上缺乏對其能源使用的知識，矛盾的調查結果給政策制定者帶來的混雜信號是不可接受的。全球數據中心的能源使用正進入一個關鍵的過渡階段;為了確保低碳和節能的未來，我們不能再等10年，等待下一個可靠的自下而上的估計。”