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科技

雲端數據中心耗電驚人 用電功率=30個核電站 9成被浪費

鉅亨網編輯查淑妝 台北綜合報導


《廣州日報》消息,為了讓全球網民 24 小時享受網路便利,各大互聯網公司一直提供全天候無間斷服務。然而各大網站的伺服器由於長期運作,耗電量驚人。美國媒體歷時一年多的調查發現,全球各大網站僅資料中心的用電功率,就相當於 30 個核電站的供電功率,令人痛心的是其中 90% 的耗電量都被浪費。

中新網報導,《紐約時報》花費一年多的調查顯示,美國多家互聯網公司及其資料中心存在驚人的耗電現象。無論用戶需求多寡,各大網站的資料中心均全天候運作。據估計,全球互聯網資料中心的用電功率可能達 300 億瓦特,相當於 30 個核電站的供電功率。


資料中心建築師格羅斯說,一個資料中心的用電功率超過了美國的一個中型城鎮。格羅斯曾幫助數百家網站設計了資料中心。 Google (GOOG-US) 位於全球的資料中心的用電功率達到 3 億瓦特,這一數位超過了 3 萬戶美國家庭。

在巨大耗電量的背後,是令人難以置信的浪費。著名的麥肯錫諮詢公司透露,資料中心的耗電量僅有 6-12% 是被用於網站計算的,其餘均在維持伺服器工作狀態時被無謂消耗。隨著互聯網高速發展,這種耗電情況近年來有增無減。

大型購物網站亞馬遜公司 (Amazon)(AMZ-US) 在弗尼吉亞州至少擁有 8 個主要的資料中心。當地環保部門發現,亞馬遜在沒有向當局備案的情況下,違規使用了大型柴油發電機,影響了當地空氣質量,被判 24 項違規,罰款近 30 萬美元。

業內人士透露:「這是 IT 界肮髒的秘密,沒人想到第一個出來道歉。如果我們是製造業企業,而不是網路公司,我們這麽驚人的耗電量早就被監管部門踢走了。”

基於安保原因,各大網站資料中心的位置鮮有公開,耗電量更被視為機密。事實上,美國也沒有一家政府機構有權追蹤各大網站的耗電量,甚至連聯邦政府自己的資料中心耗電量都一直沒有公開。

科研公司副總裁卡普喬指出,普通用戶把隨時能訪問網站視為理所當然,期望在何時何地都能搜索到任何資訊,這是耗電問題的根源。(接下頁)

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Yahoo!(雅虎)(YHOO-US) 位於聖克拉拉的資料中心的運營主管德蘭向記者稱:「這裏存放了成千上萬的用戶電郵資料,儘管很多資料都是電子垃圾,但是用戶們普遍不願意刪除這些資訊,他們希望永久保存這些郵件和附件,因此我們不得不用越來越多的伺服器。」

一家資料分析公司的副總裁布魯斯·泰勒形象地說:「如果你告訴一個網友,他不能在 24 小時內隨時下載視頻看,他一定會跟你急瘋了,因為他把這個看成是天賦人權之一。」

業內專家認為,利用現有的雲技術,可以成立一個大型的計算中心,囊括各大網站所有的資料中心,不僅能保證網站運行,更重要的是有限減少電力消耗。但現實情況是,大部分網站對雲計算並不放心,出於商業利益的考慮,他們寧可使用自己的資料中心。

很多分析人士都警告,如果互聯網公司不改變現有的電力使用策略,等待他們的將是又一場互聯網泡沫。能源分析師馬克·布拉姆菲特說:「他們的發展戰略並非可持續性,他們正在毀掉互聯網發展的基石。」

互聯網究竟佔用了全球多少電力?加州大學伯克利分校的賈斯汀和國際電腦科學學院的巴拉斯估算出了一個大概值。

結合先前已經發表的研究,兩位學者估計,現在全球大約有 7.5 億台筆記本, 10 億台智慧手機和 1 億台伺服器。以這些資料為基礎,他們計算了製造這些設備所耗的電能 (製造一台筆記本和智慧手機分別消耗 45 億焦和 10 億焦) 、這些設備平時消耗的電能、設備平均壽命、基站、雲存儲設備和 Wi-Fi 路由所消耗的電能。經過計算後,他們認為互聯網要正常運行,它的用電功率在 1700-3070 億瓦特範圍之間。

香港《文匯報》報導,科研公司 Gartner 研究主管卡普喬亦作出類似估算,並表示多年來數據中心奉行「寧濫勿缺」主義,結果浪費大量金錢和能量。

數據中心主要負責網絡雲端資料儲存及數據傳送,當中由無數電腦設備組成伺服器,每秒運算都耗費大量電力。不過伺服器並非唯一耗電部分,為降低伺服器運作時產生的龐大熱力,中心一般都會安裝大型工業冷卻系統等設備。專家指,普通數據中心在最差情況下,浪費電力可達基本所需量的 30 倍。 (接下頁)

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為防伺服器因停電失靈,數據中心普遍配備後備電源,當中尤以柴油發電機最常見。退休環保機構經理達頓指出,單是弗吉尼亞州的發電機產電量,就足以匹敵一座核電站,可見其數量龐大。美國矽谷大部分數據中心因此被列入州政府的「有毒空氣污染物名冊」。

曾設計逾百座數據中心的格羅斯表示:「不僅是普通人,即使是業內人士得知這些數字後,都感到驚訝。」他稱一座具規模的數據中心的用電量,很可能超過中型城市。有資訊業資深總裁匿名接受訪問時表示:「這就是網絡資訊業背後的骯髒秘密,只是大家都不願率先站出來承認責任。」

數據中心浪費大量電力固然有問題,但專家認為,用家才是真正禍首。業內人士指出,現今用戶對上網速度、服務反應要求甚高,且愈來愈多人使用雲端儲存,令數據中心需不斷增設新伺服器擴充儲存空間,才衍生出目前的異常耗電情況。

明尼蘇達大學電子工程教授維克托勞認為,許多用戶誤以為虛擬資料不會對現實造成影響,於是養成頻繁傳送龐大檔案的習慣,但「虛擬網絡」需由「實體伺服器」支撐。他指出一般人以為檔案存於網絡毋須硬碟,其實「網絡本身就是硬碟」。

美國易安信電腦系統 (EMC) 數據儲存專家伯頓稱, 10 年前最高峰時期,客戶只需儲存 5 萬 GB 資料,現在一套 3D 電影卻已佔用近 100 萬 GB 空間。 EMC 估計,去年全球共產生逾 1.8 兆 GB 的電子資料,當中 3/4 來自普通用戶。

美國在全球數據中心耗電量中估計佔 25-33% ,成為污染「重災區」。資料顯示,單是弗吉尼亞和伊利諾伊州,就有逾 10 個大型數據中心被控違反空氣品質監管條例。購物網站亞馬遜的數據中心過去 3 年間,更因無牌運作柴油發電機等事項,違規高達 24 次。

網絡巨擘 Google 和社交網站 facebook 均聲稱,旗下數據中心採用重新製作的軟件和冷卻系統,減少浪費,但最新數字顯示,兩者用電量分別高達 30 萬和 6 萬千瓦,情況未有改善。

美國國家能源研究科學中心 (NERSC) 曾研發出新數據中心運作模式,令運作率提高至 96.4% ,也有公司研發出可讓伺服器安全關閉的技術。有專家則提出利用雲端運算連接各大數據中心,統合資源,提升效率。不過史丹福數據中心專家庫米指出,大部分企業對相關技術不熟悉,加上擔心失敗帶來沉重代價,都不願冒險,寧維持現狀。

近年不少企業相繼在香港開設數據中心,政府亦特別向外界推廣相關產業,推出在工廈發展數據中心的措施。有報道指蘋果公司亦計劃明年在北區興建大型數據中心,是繼 Google 後另一可能落戶香港的大型科網企業。大型企業選址香港,主要是因本地天災少、供電穩定、費用低、市場開放和基礎設施完善,更可作為進入中國內地市場的跳板。

Google 去年已宣布在將軍澳工業興建數據中心,預料明年開始運作;中移動上月亦在同區動工,興建內地以外首個數據中心,可見本地數據中心發展大有空間。上周公布的 2012 年數據中心風險指數報告中,香港位列第 7 ,在亞太區稱冠。



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