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发展云计算 节能已是迫在眉睫

2015-07-27 09:32
吃瓜天狼
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图为Facebook普赖恩维尔数据中心。CFP

CFP

  有人把云计算技术视为个人电脑、互联网之后的第三次革新浪潮,认为它即将甚至已经从根本上改变整个信息产业的格局,改变人类使用计算机的习惯和方式,因此云计算技术得到了迅猛发展。但是,它改变世界的同时,自己也需要被改变:由于云计算规模越来越大,它对能源与环境的影响已越来越突出,能效问题是云计算发展道路上必须要跨过的障碍。

  在云计算出现之前,想要大量储存和处理数据只能自己搭建服务器系统。这不仅需要很多IT知识,还需要很高的成本,云计算技术的出现改变了这一切。所谓“云服务”,是指通过互联网,让很多用户共享软硬件资源,按照用户需求提供计算机等设备。于是,用户不再需要了解“云”中的基础设施细节,也不需要拥有相关的专业知识,就能随时随地处理和存储大量数据。因为他们不用负责控制“云”中的设备和软件,只需要付出相对低廉的费用,把技术细节交给云服务的提供商来处理就好。

  通过互联网,用户可以非常方便地使用云服务,因此互联网上的“云”正迅速扩张,变得越来越庞大,甚至能把产业链的不同环节整合在一起。此外,云计算还让一些很有想象力的应用成为现实。

  云服务提供商集成的大量存储和计算资源能形成规模效应,用户可以随时根据需要购买相应服务,而不需要为了短暂的高峰需求购买大量资源。从这个意义上说,云服务比本地服务更加节约资源和能源。根据模拟软件CLEER的估算,如果所有的美国公司都把自己的电子邮箱程序、电子表格应用和客户管理软件都转移到集中的云服务器里,就可以把计算耗能降低87%,节省下的能源足够让洛杉矶运转一年。

  云计算的好处显而易见,但随着其规模越来越大,云计算本身的能耗越来越不可忽视。今天,云计算的耗电量已经超过全球总耗电量的1%。而且,把资源聚集在一起形成规模效应本身也有成本。云计算服务商需要专门建设数据中心,并在数据中心里安置成百上千台服务器、处理器和硬盘设备。这些设备运行时会散发大量热,因此数据中心需要额外的支持设备(比如散热系统)来维护正常运作,互联网公司谷歌甚至专门成立了能源部门为自己的数据中心供能。

  一般来说,一个占地500平方米的数据中心每天消耗的电力就高达38000度,这一数字超过了3500户欧洲家庭日用电量的总和。从2000年到2007年,全世界数据中心的耗电量已从700亿度增至3300亿度,到2020年预计将超过1万亿度。此外,在2014年,只有8.5%的数据中心负责人预计在2015年后数据中心的容量仍然够用,到2020年时,75%的数据中心必须要扩容。因此,到2020年,预计数据中心的建设规模几乎将是2010年的两倍,达到780亿美元,这让云计算的能效、对环境的影响等问题更为突出。

  所以,从上述数字可以看出,为云计算设计高能效的解决方案已经是迫在眉睫的问题。

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