人工智能 (AI) 等新技术的快速发展，加上巨大的数据处理需求，导致全球数据中心的电力消耗大幅增加。最近的数据显示， 仅在英国，未来十年的能源使用量就预计将增加六倍。
这种快速增长，加上生成的海量数据，正在催生出对更复杂的存储解决方案的需求，以处理整理数据和非整理数据。如何可持续地做到这一点已成为数据中心运营的核心讨论点。
识别并克服障碍
众所周知，数据中心需要大量持续电力才能运行。随着数据需求的增长，数据中心的能源足迹也在增长，从而导致排放量进一步增加。因此，数据中心运营商必须采取更积极主动和创新的方法来限制其对环境的影响。
通过使用创新技术和工具来更好地管理日常运营的关键要素，可以实现这一目标。例如，可以使用数字孪生（现有系统或项目的虚拟副本）来检测气流变化并调整数据中心内的环境条件。
设施位置也是一个问题，因此，一些创新型领导者现在正在考虑在更靠近能源来源（如核电）的地方建设数据中心，以满足其能源需求，同时降低排放。有了这种更近的距离，运营商可以减少传输过程中的能量损失，确保更稳定的电力供应。同样，公司正在战略地理位置（包括气候较冷的地方）建设数据中心，以利用自然冷却，提高可持续性和成本效益。
应遵循的六项可持续实践
如何实现更可持续的运营并不总是很清楚。为了帮助数据中心克服这些挑战，运营商可以考虑以下六种做法。
动态电源管理：通过根据需求调整能耗，数据中心可以显著提高其运营效率。例如，在活动较少时，可以节省电力以最大限度地减少浪费，而不会对性能产生负面影响。这包括交换机和路由器系统中的动态电源管理技术（例如关闭未使用的线路卡或端口）以及控制风扇速度以根据当前需求优化能源使用。
在高峰时段，可以扩大运营规模以满足不断增长的需求，从而确保提供一致且可靠的服务。这样做不仅可以减少不必要的能源使用，还可以降低与能源密集型运营相关的环境影响。
先进的冷却系统：液体冷却技术还可以最大限度地降低功耗并提高能源效率。如前所述，一些组织正在气候较冷的地方（例如斯堪的纳维亚半岛）建造数据中心，以自然降低其冷却需求。
直接液体冷却是另一种因其精确度和效率而受到青睐的方法，它使用液体通道将热量从特定组件中导走。同样，液体浸没正在成为一些人的另一种首选。这涉及将服务器完全或部分浸没在介电流体中以降低其温度。
模块化和可回收解决方案：为了减少电子垃圾的数量，电子设备必须重新设计时考虑模块化，以便更容易升级和回收材料。模块化组件还可以实现选择性更换和增强，而无需丢弃整个系统。最后，通过延长设备的使用寿命，可以最大限度地利用资源，同时最大限度地减少更换频率，从而进一步减少浪费。
利用热量捕获和分配：数据中心产生的热量可以被捕获并重新分配，为附近的设施和家庭供暖，将其转化为宝贵的资源。这种方法促进了一种循环能源模式，其中多余的热量被重新定向而不是丢弃。将数据中心整合到当地能源系统中还可以提高可持续性，并为附近社区带来相当大的好处，同时解决更广泛的能源效率计划。
先进的光学技术：光学器件是数据中心内功耗的重要因素。因此，目前正在开发和实施各种举措，以减少光学模块的能耗。共封装光学器件 (CPO)、线性接收光学器件 (LRO) 和线性驱动可插拔光学器件 (LPO) 等技术旨在优化光学互连的性能，同时显著降低其能源需求。
增强净零排放市场：通过结合上述要素，数据中心运营商可以实现碳减排并实现基于科学的净零排放目标。然而，这将是一项持续而长期的努力，需要实施节能技术、优化冷却系统，并最终投资可再生能源。这样做将有助于为能源效率和碳减排制定新的行业标准，为更加可持续的未来做出贡献。
至关重要的是，公司必须明确定义、衡量和执行这些可持续发展方法。然而，除了实现净零排放目标外，数据中心还必须确保这些方法符合既定的国家和国际法律和期限。
数据中心的光明面
尽管还有许多工作要做，但事实是数据中心已经在促进可持续发展方面发挥了重要作用。有助于减少人类活动对环境影响的技术就是明证，包括虚拟协作工具——例如 Google Meet、Zoom、Microsoft Teams 等。这些解决方案极大地改变了人们和组织的沟通方式。在实现这些无缝的远程互动后，旅行需求大幅减少，从而减少了日常通勤和航空旅行产生的碳排放。
此外，自动化网络管理工具和软件驱动方法的创新也推动了可持续性，尤其是在 IT 基础设施内。由机器学习 (ML) 和人工智能 (AI) 技术支持的自动化工具可有效管理网络运营。这通过在必要时分配资源来优化能源使用，防止资源过度供应并减少能源浪费。软件驱动的解决方案（例如软件定义网络 (SDN) 和网络功能虚拟化 (NFV)）通过减少对物理硬件的需求来简化操作。这些解决方案还支持远程管理，进一步有助于降低能源使用量。
2025 年以后，可再生能源很可能成为数据中心运营的常态，从一个雄心勃勃的目标变成行业标准。所采用的创新和实践对于支持全球的可持续发展创新和连通性至关重要。
因此，通过整合更先进的技术、制定可衡量的、基于科学的净零计划并选择以环境为重点的解决方案，数据中心将能够更好地推动更可持续的数字化未来并支持全球创新和连通性。
