如何減少云數(shù)據(jù)中心的用水量

　　說到大型數(shù)據(jù)中心，人們首先想到的可能不是水，但水卻是數(shù)據(jù)中心運營的基礎(chǔ)。

　　主要用于冷卻系統(tǒng)，以確保服務(wù)器不會過熱，全球數(shù)據(jù)中心每天都有大量的水在循環(huán)。隨著對云服務(wù)的需求不斷飆升，主要的云提供商正在建設(shè)越來越多的設(shè)施來跟上需求。在全球水資源短缺危機中，可持續(xù)利用水資源對行業(yè)來說至關(guān)重要。為了緩解這一問題，主要的 CSP 采用了創(chuàng)新的節(jié)水技術(shù)和做法。

　　數(shù)據(jù)中心如何利用水，為什么水如此重要?

　　在討論數(shù)據(jù)中心用水量的影響之前，我們需要了解大量用水背后的原因。數(shù)據(jù)中心的平均面積為 100.000 平方英尺，其中許多數(shù)據(jù)中心包含數(shù)千臺服務(wù)器。這些服務(wù)器執(zhí)行的每項任務(wù)都需要能量，這些能量會轉(zhuǎn)化為熱量。由于安裝了這么多機器，這些熱量會聚集起來，必須采取極端措施來冷卻并防止設(shè)備和服務(wù)受損。

　　數(shù)據(jù)中心的冷卻方法主要依靠水基系統(tǒng)，其中大量的水吸收并消散服務(wù)器散發(fā)的熱量。下面簡要介紹一下其工作原理。

　　水冷器使水在數(shù)據(jù)中心內(nèi)循環(huán)，吸收設(shè)備產(chǎn)生的熱量。然后，加熱的水被輸送到冷卻塔，使熱量消散。冷卻的水被重新循環(huán)到數(shù)據(jù)中心，循環(huán)繼續(xù)。這種方法的問題在于，大部分水都無法在這次循環(huán)中存活下來。在這個過程中，80% 的水會蒸發(fā)，剩下的鹽和礦物質(zhì)會溶解在剩余的水中。隨著更多的水蒸發(fā)，剩余的水會變得濃縮，這可能會對系統(tǒng)造成損害。這意味著每隔幾輪就需要更新水。

　　平均而言，在一千瓦時 (kWh) 的冷卻過程中，會蒸發(fā)一到九升水，這相當于為一臺耗電 1.000 瓦的機器供電一小時所需的能量。這個巨大的范圍源于每個數(shù)據(jù)中心的效率水平存在差異，而且天氣條件可能會影響這一過程的有效性。我們說的是每年大量的水，每月達到數(shù)千萬升。根據(jù)谷歌 2023 年的環(huán)境報告，其數(shù)據(jù)中心在 2023 年消耗了 52 億加侖的水。平均每個數(shù)據(jù)中心每天消耗約 50 萬加侖水。這些數(shù)字非常驚人。

　　影響

　　數(shù)據(jù)中心大量使用水并非沒有代價，對全球環(huán)境和經(jīng)濟造成了損害。這些不利后果在水資源稀缺的地區(qū)尤其明顯，居民們擔心他們的基本資源被大公司利用，而犧牲了當?shù)氐男枨蟆?/p>

　　北美和拉丁美洲等地區(qū)處境艱難;在經(jīng)歷當?shù)厮Y源短缺危機的同時，它們不幸成為數(shù)據(jù)中心部署的戰(zhàn)略價值，每天消耗數(shù)百萬加侖的水。這些數(shù)量相當于小城鎮(zhèn)的用水量，加劇了這些社區(qū)本已嚴峻的形勢。谷歌打算通過清理廢水和支持恢復自然生態(tài)系統(tǒng)來補充 120% 的用水量。然而，根據(jù)其 2023 年的報告，他們目前只補充了 6%。

　　數(shù)據(jù)中心冷卻的可持續(xù)實踐和未來趨勢

　　隨著數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的影響不斷增加，谷歌、亞馬遜和微軟采用并試驗創(chuàng)新方法來最大限度地減少用水量。例如，谷歌利用機器學習開發(fā)預測冷卻系統(tǒng)，以動態(tài)調(diào)整實時需求;亞馬遜探索先進的蒸發(fā)冷卻和模塊化數(shù)據(jù)中心設(shè)計，以優(yōu)化氣流并最大限度地降低冷卻要求。與此同時，微軟研究了海水和地熱能等天然冷卻資源，并通過其 Natick 項目試驗了水下數(shù)據(jù)中心(盡管該項目已停止)。

　　這些舉措標志著向可持續(xù)數(shù)據(jù)中心運營的重大轉(zhuǎn)變，其目標不僅是緩解問題，而且是解決問題。作為證明，谷歌和微軟正在努力在 2030 年前實現(xiàn)水資源節(jié)約，反映出他們致力于扭轉(zhuǎn)水消耗趨勢的承諾。

　　云行業(yè)如何實現(xiàn)節(jié)水?

　　為了使云行業(yè)實現(xiàn)這些可持續(xù)發(fā)展目標，它必須采用更可持續(xù)的做法。

　　收集用水數(shù)據(jù)可能是最關(guān)鍵的一步。目前，只有一半的數(shù)據(jù)中心跟蹤其用水情況。優(yōu)化資源是 Zesty 所做的工作，盡管方式不同，但我們知道了解資源使用情況對于實現(xiàn)減少浪費的目標至關(guān)重要。如果不知道您的使用率高在哪里，那么了解原因以及如何緩解這種情況幾乎是不可能的。

　　更換舊系統(tǒng)也是必不可少的。通過升級過時的冷卻技術(shù)，數(shù)據(jù)中心可以利用現(xiàn)代、更高效的技術(shù)顯著降低其水和能源消耗。我們還需要找到冷卻數(shù)據(jù)中心的新方法以及使用其他水資源進行冷卻的方法，例如灰水和雨水收集。我們必須更加注意部署數(shù)據(jù)中心的位置。

　　在較冷地區(qū)建造數(shù)據(jù)中心是一種戰(zhàn)略舉措，利用自然冷空氣輔助冷卻，從而減少對機械冷卻系統(tǒng)的需求。這種地理戰(zhàn)略不僅增強了運營的可持續(xù)性，還減少了能源和水的使用。

　　塑造云的可持續(xù)未來

　　云數(shù)據(jù)中心的高耗水量對云行業(yè)構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)，并對環(huán)境、經(jīng)濟和社會產(chǎn)生了影響。谷歌、亞馬遜和微軟等科技巨頭的開創(chuàng)性努力表明了他們致力于通過創(chuàng)新的冷卻技術(shù)減少這種影響。然而，目標仍然遙不可及，需要不斷創(chuàng)新和支持性政策來促進全行業(yè)的可持續(xù)實踐。通過將行業(yè)領(lǐng)導者的努力與切實可行的可持續(xù)發(fā)展計劃相結(jié)合，我們可以確保數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)性以及技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)負責任的未來。

　　作者：Maxim Melamedov

　　來源：千家網(wǎng)