云计算并不是人们所担心的能源消耗


推动数字经济发展的计算机机房已经实现了惊人的节能 。
全球数据中心的一项新研究发现,尽管从2010年到2018年,其计算输出量增长了六倍,但其能源消耗仅增长了6% 。科学家的发现表明,人们担心大型数据中心的兴起将导致电力需求激增,而且污染被大大夸大了 。
效率提高背后的主要力量是向云计算的转变 。在云模型中,企业和个人通过互联网将计算作为服务消费,从原始计算和数据存储到搜索和社交网络 。
最大的云数据中心(有时是足球场大小)由Google,Microsoft,Amazon和Facebook等大型科技公司拥有和运营 。
这些庞大的数字工厂中,每个工厂都容纳数十万台计算机,它们是一个耗能巨大的庞然大物 。有些是在北极附近建造的,用于自然冷却,而有些则建在西北太平洋的大型水力发电厂旁边 。
就计算任务所需的电量而言,它们仍然是标准设置者 。该研究的主要作者埃里克·马萨奈特(Eric Masanet)表示:“公众认为这些大型数据中心是能源坏人 。” “但是那些数据中心是世界上最高效的 。”
研究结果于周四发表在《科学》杂志上的一篇文章中 。它是西北大学,劳伦斯伯克利实验室和一家独立研究公司的五位科学家的合作 。该项目由能源部资助,并由一位西北慈善机构的环境慈善家资助 。
这项新研究与经常被人预测的预测形成了鲜明的对比,该预测是世界数据中心的能源消耗处于失控状态,在未来十年中可能会增加两倍甚至更多 。研究作者说,那些令人担忧的预测是简单的推论和假设情景,主要是针对数据中心计算需求的增长 。
相比之下,这项新研究是一种自下而上的分析,该分析从各种来源收集有关数据中心处理器,存储,软件,网络和冷却的信息,以估算实际用电量 。他们得出结论,极大地提高了效率,从而使计算输出急剧增加,而功耗却基本持平 。
“我们希望这项研究能重振人们对数据中心和能源使用的直觉,”伯克利实验室前科学家,独立研究人员乔纳森·库梅说 。
多年来,数据中心的耗电量一直是经济激励和技术进步相结合以解决问题的故事 。
从2000年到2005年,计算机中心的能源使用量翻了一番 。环境保护署(EPA)预测2007年数据中心的用电量将从2005年到2010年再翻一番 。
2011年,应《纽约时报》的要求,Koomey对2005年至2010年间数据中心的实际用电量实际增加了多少进行了评估 。他估计全球增加了56%,远低于此前的预期 。2008年金融危机后的衰退起了一定作用,但效率的提高也起到了作用 。这项具有更多数据的新研究进一步降低了2005年至2010年的估计值 。
但是近年来有了很大的进步 。自2010年以来,研究作者在《科学》杂志上写道:“数据中心格局发生了巨大变化 。”
构造转变已经向云层转移 。研究人员估计,2010年,数据中心计算的79%是在较小的传统计算机中心完成的,这些计算机中心主要由非技术公司拥有和运营 。到2018年,89%的数据中心计算发生在大型的公用事业风格的云数据中心中 。
大云数据中心使用量身定制的芯片,高密度存储,所谓的虚拟机软件,超快速网络和定制的气流系统-所有这些都可以用最少的电力来增加计算能力 。
Masanet说:“大型科技公司为所花费的每一美元都提高了效率,” Masanet上个月离开了西北航空,加入了加州大学圣塔芭芭拉分校的教职员工 。
Google处于最前沿 。负责Google数据中心技术的高级副总裁UrsH?lzle表示,其数据中心的平均计算能力比五年前提高了七倍,而电力消耗却没有增加 。
2018年,数据中心消耗了全球约1%的电力输出 。那相当于1700万美庭的能源消耗量,虽然相当可观,但是却几乎没有增长 。
研究人员得出结论,效率提高的趋势将在很大程度上抵消需求的增长,这种趋势应持续三到四年 。他们说,但是未来几年,前景是不确定的 。
在《科学》杂志的文章中,他们建议采取步骤,包括加大对节能研究的投资,以及改善全球数据中心运营商的测量和信息共享 。
他们写道,未来几年将是“确保低碳和节能未来的关键过渡阶段 。”
【云计算并不是人们所担心的能源消耗】

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