数据中心消耗的能量比你想象的要少

如果世界正在使用越来越多的数据，那么它一定在使用越来越多的能源，对吗?一项全面的新分析称，事实并非如此。

西北大学(Northwestern University)、劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)和Koomey Analytics的研究人员开发了迄今为止最详细的全球数据中心能源使用模型。通过这个模型，研究人员发现，尽管对数据的需求迅速增长，但数据中心的巨大效率提升使能源消耗在过去十年中大致持平。

这个详细、全面的模型为数据中心的能源使用及其驱动因素提供了更细致的视图，使研究人员能够为未来更好地管理能源使用提出战略政策建议。

Eric Masanet

“尽管数据中心取得的历史性效率进步是显著的，但我们的发现并不意味着IT行业和政策制定者可以安于现状，”该研究的负责人埃里克·马萨内(Eric Masanet)说。“我们认为，还有足够的剩余效率潜力可以再持续几年。但对数据日益增长的需求意味着，包括政策制定者、数据中心运营商、设备制造商和数据消费者在内的所有人都必须加大努力，以避免本世纪末能源使用量可能急剧上升。”

这篇论文将于明天(2月28日)发表在《科学》杂志上。

Masanet是西北大学麦考密克工程学院的副教授，也是加州大学圣巴巴拉分校新兴技术可持续发展科学的Mellichamp主席。他和西北大学的博士生、合著者Nuoa Lei一起进行了这项研究。

数据中心充满了计算和网络设备，是收集、存储和处理数据的中心位置。随着世界越来越依赖于数据密集型技术，数据中心的能源使用越来越受到关注。

“考虑到数据中心是一个快速发展的行业中的能源密集型企业，我们确实需要对它们进行严格的分析，”该研究的共同作者、劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究科学家阿尔曼·谢哈比(Arman Shehabi)说。“较少详细的分析预测了数据中心能源使用的快速增长，但没有充分考虑行业的历史效率进步。当我们把缺失的那部分包括进去时，我们的数字生活方式就会呈现出一幅不同的画面。”

对数据日益增长的需求意味着，每个人都必须加大努力，以避免本世纪末能源使用量可能急剧上升。Eric Masanet
能源专家

为了描绘出更完整的图景，研究人员整合了来自多个来源的新数据，包括数据中心设备库存、效率趋势和市场结构的信息。得到的模型可以详细分析数据中心设备(如服务器、存储设备和冷却系统)、数据中心类型(包括云和超尺度中心)和世界区域使用的能量。

研究人员得出的结论是，数据中心最近取得的效率提高可能远远大于全球经济其他主要部门的效率提高。

“多年来，数据的缺乏阻碍了我们对全球数据中心能源使用趋势的理解，”Koomey Analytics的合著者乔纳森·库米(Jonathan Koomey)说。“这种知识差距让企业和政策规划变得异常困难。”

解决这些知识差距是研究团队工作的主要动机。Masanet说:“我们想让数据中心行业、政策制定者和公众对数据中心的能源使用有一个更准确的认识。”“但现实情况是，我们需要付出更多努力来更好地监控未来的能源使用情况，这就是为什么我们要公开我们的模型和数据集。”

减轻未来的增长

通过发布该模型，该团队希望激发对该主题的更多研究。研究人员还将他们的发现转化为有助于减缓未来能源使用增长的三种具体政策，敦促政策制定者立即采取行动:

• 透过加强资讯科技能源标准(例如能源之星)、提供财政鼓励及推广最佳能源效益措施，以延长目前能源效益趋势的寿命;
• 增加对下一代计算、存储和散热技术的研发投资，以减少未来的能源使用，同时鼓励可再生能源采购，以减少碳排放;
• 投资于数据收集、建模和监控活动，以消除盲点，使数据中心能够做出更可靠的能源政策决策。

这项名为“重新校准全球数据中心能源使用估算”的研究得到了美国能源部(编号DE-AC02-05CH11231)和莱斯利·麦克考恩(Leslie McQuown)的支持。

主题:数据科学、能源、工程、麦考密克工程学院、可持续性