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張國寶:云計算正在“偷吃”巨大能源

   日期:2012-06-01     來源:網絡轉載    瀏覽:725    評論:0    
       國家能源局原局長張國寶日前首次公開表示,當前非常流行的云計算模式屬高能耗項目。不難想象,在由電腦搜索引擎開啟的“云”時代,“云”代表著速度以及海量的數據和信息。這體積快速膨脹著的“云”每天都在吞吐著巨大的能量。那么這能量從何而來?或許一位老地質專家無意間的一句話回答了這個問題,他這樣說:“世間萬物,包括天上的云,都要承接地氣,否則就變成死云。”
 
“云”離不開電
 
       日前,記者從有關部門獲悉,騰訊正在重慶兩江新區打造云計算中心,該中心的服務器未來將達到30萬臺,規模將超過其在天津的云計算中心。以此為里程碑,未來重慶將打造“云特區”。歐美國家外包給亞洲地區的1000萬臺服務器中的200萬-300萬臺將安放到重慶。另據報道,泉州也在傾力打造海西云計算產業園。
 
       相關報道顯示,截至2011年12月,由科技部批準的、已建成或正在建設的云計算中心,計有深圳、長沙、天津、濟南。而之前于2000年建成的上海超級計算中心也已開始部署曙光超級計算機。
 
       可見,“云”已在神州大地落戶安家。微軟大中華區技術執行官張湘輝如此比喻云計算在百姓生活中的應用:“未來普通百姓使用云計算服務,就像在家使用自來水那樣方便:只要擰開云計算的‘水龍頭’,需要哪些云計算服務,即可根據各自需求選擇,且只需為使用的那一部分付費。”
 
       沒有人敢小覷這些“云”。和天上的云不同,“云計算”對于能量的吞吐和消耗每天都達到驚人的程度:仍以重慶在建的云特區為例,假設未來歐美外包的服務器將達到300萬臺,按業界通常的估算標準,每臺服務器的功率大致為400W(含散熱所需消耗的電力功耗)為計算基礎,也就是說每臺云計算服務器每小時的耗電為0.4度(千瓦時)計算,每天24小時運行,全天耗電量為9.6度,300萬臺云計算服務器的耗電量為2880萬度,其全年耗電將超過100億度電。
 
       可見,云計算所消耗的能量,完全來自煤電、水電、風電、太陽能發電等等。我們可以理解的是,以上那位老地質專家所說的“地氣”,所指的就是這些地球母親所賜予的能源。
 
       中國云計算專家委員會委員劉鵬給記者算了一筆賬,“單從能源方面來看,我們做過一個統計,一臺云計算服務器一年大概消耗5000元的電費,如果建設一個100萬臺機器的云計算中心,光是電費就要50億元,這在能源緊張的中國是一個很大的問題。”
 
       國家能源局原局長張國寶日前表示,他掌握的中國聯通數據中心的能耗數據顯示,該中心每年耗電99億千瓦時。以中國目前標準煤的效能看,需要消耗92萬噸標準煤才能提供足夠的電力供中國聯通數據中心的能耗需求。與中國聯通對應,中國電信數據中心年耗電112億千瓦時,總計年需消耗102.95萬噸標準煤。
 
       據英國布里斯托爾大學科學家計算,現在的云計算主要表現為云媒體服務,每人每天云計算需求3200兆字節(MB),每兆字節耗電4瓦特小時,全球云計算每天耗電11750億瓦特,相當于100個北京市。
 
“云”在吃碳
 
     當人們坐在寬敞明亮的寫字樓里,享受著搜索引擎所帶來的低碳辦公時,也許不曾想到,現代化辦公環境的低碳排放,實際上是以更多的煤炭燃燒消耗為代價的。根據張國寶的統計,2011年中國電量結構中,火力發電比例仍達到83%,總共燃燒98億噸標準煤。可見,云計算所耗電量的絕大部分依然是由傳統的煤燃燒所產生的火電供應。
 
       我們仍以谷歌為例,看看整個過程需要消耗多少能量。據美國IT業研究公司Gart-ner估計,谷歌數據中心擁有近100萬臺服務器,每臺服務器每小時消耗大約1000瓦的電量。也就是說,谷歌的搜索引擎每小時消耗100萬千瓦的電量。這個搜索引擎每小時產生近1000萬個搜索結果,每次搜索消耗的能量可以讓一只100瓦的燈泡工作一小時。
 
       這樣的結果,相信很多人都沒有聽說過。以美國為例,美國人平均每天進行1.5次搜索。據美國國家環境保護局估計,數據中心在美國能源消耗量中的比重占到了1.5%。如果美國人平均每天進行數百次搜索,這個比例將發生怎樣的變化?如果全球60億人都使用搜索服務,又將消耗多少能源?
 
       云計算將成為信息架構的未來,但要實現這個目標卻是以大量碳排放為代價的,未來等待我們的,可能是一塊巨大的“二氧化碳云”。未來要真正實現低碳的云計算辦公,任重道遠。綠色和平組織甚至指責微軟、雅虎、Google和蘋果等,認為這些IT巨頭嚴重依賴煤動力,是氣候變暖的幕后黑手。
 
“云”期待健康新能源
 
       隨著新能源大量運用到發電當中去,低碳云計算并非遙遠不可及。也就是說,在今后二三十年,地氣的改善將直接關系到云計算的健康和可持續發展。微軟環境可持續部門高級主管Francois Ajenstat就綠色和平組織的報告發表了公開回應:數據中心和云計算服務可以幫助人們減少對環境的影響。例如,統一通信技術可以減少大家的出行,家庭能源管理服務的使用可以幫助用戶減少資源消耗,比如微軟Hohm。微軟在通過行動最大限度地實現節能,通過創新支持環境可持續發展。我們在昆西和華盛頓等地的數據中心為了減少二氧化碳排放量而使用了水電作為主要能源。在都柏林和愛爾蘭,我們使用外部自然冷空氣來調節數據中心的溫度,這項措施的節能達50%。
 
       在我國,南方電網公司原副總經理周繼太日前表示,將逐步縮小火電的比重,2020年,火電裝機將從當前的64.8%降至44.7%。此外,中國工程院副院長杜祥琬也表示,煤炭在總能源當中的比重應該逐步下降。“煤炭目前是我國壓倒性主導能源,貢獻很大,但是比較粗放、低效、污染、欠安全,如果做得好,到2050年現在70%的比重有可能壓到40%以下,煤炭年消耗的絕對量近一二十年仍然會有所增加。大約在2030年達到峰值,以后總能源的增值量將由清潔能源補充。”
 
       另外,在目前煤電仍占據主導位置的情況下,對于富余電力的有效利用既能提高煤電的使用效率,為云計算提供了可靠的電力保證,也能有效降低煤的消耗。以內蒙古自治區為例,每年有將近6個月的霜凍期,而且有1300多萬千瓦的‘窩電’被浪費。云計算中心“就地取電”,讓內蒙古的富余電力找到了一個最佳的出路,實現了最優質高效的利用,同時也省去了長距離輸電而帶來的電能損耗,是典型的共贏之舉,為國家節約了大量的電力資源。記者算了一筆賬,這樣的一個數據中心,一年需求的電量約為30億千瓦時,而根據媒體報道的數據,內蒙古“窩電”量大約是700億千瓦時,如果再加上中國移動等其他幾個公司投資的數據中心,則可以解決20%以上的“窩電”。
 
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