數(shù)據(jù)中心對于主要的科技公司和整個技術來說都是必要的——但歷史上一直是耗電的；據(jù)估計，多達 3% 的美國電力為數(shù)據(jù)中心供電。這是一個巨大的電力！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這些大型設施的一代人中，他們可以變得更加自給自足，尤其是在當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)值積分器和計算機）是最早建成的數(shù)據(jù)中心之一。在計算機使用緊湊的 RAM 系統(tǒng)和更簡單的布線構建之前，ENIAC 用 18,000 個真空管和使用電容器和二極管來擴大其空間。隨著時間的推移，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算機所需的巨大空間有了更深入的了解。IBM 引領了虛擬技術的集成，并最終實現(xiàn)了超級計算機在數(shù)據(jù)中心使用中的規(guī)范化。

進入 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。最終，在我們這個時代，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，但谷歌的眾多數(shù)據(jù)中心擁有處理此類互聯(lián)網(wǎng)使用的服務器能力。然而，耶魯大學進行的一項研究估計，“使用其服務進行的典型搜索需要的能量與點亮 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)可能進行多少次搜索之前，這聽起來并不多。” 做簡單的數(shù)學運算告訴我們，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劃中是顯而易見的。

如果我們估計數(shù)據(jù)中心一年的平均千瓦時產(chǎn)量，將相當于 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 的一份報告確定，許多數(shù)據(jù)中心的組織非常糟糕，盡管這些設施安裝的冷卻能力是它們所需的 2.6 倍，但實際上只有 40% 的用于服務機架的冷空氣到達了它們。然而，從那時起，數(shù)據(jù)中心技術已經(jīng)取得了長足的進步，引入了固態(tài)驅(qū)動器（一種使用內(nèi)部布線的集成存儲設備），而不是笨重的硬盤驅(qū)動器。

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)管理實踐變得更加有效，許多服務器正在使用服務器虛擬化和自動化，使服務器系統(tǒng)更加自動化和自給自足。

超大規(guī)模自動化已經(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建。使用專門的冷卻技術將服務器塊劃分為不同的區(qū)域，有趣的是，開放空間有助于服務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)，許多未使用或死機的服務器占用了服務器系統(tǒng)內(nèi)的重要空間并消耗大量能源；因此，擺脫死機或未使用的服務器，或者在這些服務器無法正常生產(chǎn)時設計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)中心可以實現(xiàn)多少計算空間。許多建成的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心可以從 25-50 個數(shù)據(jù)空間為服務器供電，同時仍保持系統(tǒng)內(nèi)的氣候完整性。

技術知道：公司如何做出改變

毫不奇怪，谷歌是綠色科技公司的領軍人物。云技術的規(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)人員還介紹了一個有趣的觀點；許多大公司在頂部冷卻上的能耗與在實際系統(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 標準 PUE 優(yōu)化至高達 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提供動力來完成的。

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)轉向超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。

云技術的及時發(fā)展以及對數(shù)據(jù)中心設計的理解不斷加深，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)標準度量，稱為 PUE，是許多大公司在開發(fā)快速和功能數(shù)據(jù)庫時用作參考框架的相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

隨著領先公司的努力，許多其他較小的公司將在他們的數(shù)據(jù)中心效仿。隨著技術的未來即將到來，優(yōu)化和效率的提高將進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。