建设数据中心时考虑可持续性：哪些方法可行
数据中心让现代世界保持在线。它们为人工智能提供动力，使其能够预测你的下一次购物，为你喜爱的节目提供无缓冲的流媒体服务，为你不断增长的照片库提供存储空间，让你在几秒钟内给地球另一端的朋友发送信息。但所有这些都是有代价的。这些数字引擎需要耗费大量的电力和水，给当地资源造成压力，并增加了全球排放量。
随着对人工智能、云服务和数据的需求不断攀升，建设可持续发展的数据中心已从一个美好的想法转变为一种业务需要。
基础设施的领导者们并没有在争论可持续发展是否重要。他们关注的是如何实现可持续发展--设计符合环境、社会和公司治理目标的设施，降低成本，并跟上数字化发展的步伐。随着可持续发展成为新标准，出现了一个问题：什么方法有效？
电力：降低消耗，提高效率
为什么 PUE 很重要（以及为什么它不是唯一的原因）
能源使用仍然是可持续发展难题中最重要的一环。据国际能源机构估计，数据中心目前约占全球电力需求的 1-2%，随着人工智能和其他计算密集型应用的扩展，这一数字预计还将继续上升（国际能源机构，2023 年）。
数据中心团队密切监控能源使用效率（PUE），以评估实际能源效率。完美的 1.0 PUE 意味着每瓦电能都直接用于服务器，没有浪费在冷却或照明上。如今，最好的设施可以达到 1.1 到 1.4 的能效等级--与以前的设计相比有了显著提高。
改变现状的实际步骤
运营商转而采用行之有效的策略，试图降低这些数字：
-液体冷却：
与空气系统不同，液体能更有效地带走热量。有些设施甚至将服务器浸没在特殊的液体中，这样可以加强热传递，减少风扇消耗的能量。
-人工智能管理气候控制：
机器学习模型可以预测服务器的工作负载和当地的天气模式，实时调整冷却，避免浪费电力。
-模块化UPS 系统：
现在，许多数据中心不再使用过大的备用电源，而是使用模块化不间断电源，在需要的地方精确提供所需的容量。
谷歌位于芬兰哈米纳的数据中心就是一个很好的例子。通过引入冷海水进行冷却，该公司不仅降低了运营成本，还大大减少了碳排放量（谷歌，2022 年）。这种因地制宜的做法凸显了巧妙的工程设计与地理环境的完美结合如何在可持续发展和底线结果两方面取得成效。
水：为什么水和能源一样重要？
我们往往关注电力，但水也同样重要。老式的蒸发冷却装置每年会消耗数百万加仑的水，这在干旱地区是难以为继的。
领先的运营商现在正转向更负责任的方法：
-绝热冷却
这些系统通过细雾预冷空气，只在真正需要时才蒸发水分，从而减少浪费。
-闭环液体冷却：
这些系统不需要持续汲取淡水，而是重复循环相同的水，从而大大降低了总用量。
Facebook 位于俄勒冈州普林维尔的设施证明了这些战略的有效性。通过结合创新的供水系统，与旧设计相比，该设施的耗水量减少了 70% 以上（Meta Platforms 2021）。这种方法不仅为可持续发展报告增光添彩，还积极帮助了依赖这些共享水源的当地社区。
位置：为什么地图仍然重要
早在运营商安装单个机架之前，选择建设地点就对效率起着重要作用。气候凉爽地区的设施通常在一年中的大部分时间都采用自由空气冷却，从而减少了对能源密集型机械系统的需求。这就是斯堪的纳维亚、加拿大和西北太平洋地区不断吸引新数据中心项目的原因。
利用附近的清洁能源是无可替代的。将数据中心设在风电场、太阳能公园或水电站附近，公司可以通过直接购买协议获得可靠的绿色电力。以亚马逊在爱尔兰的风电场或微软在亚利桑那州的太阳能发电站为例，这些举措既减少了排放，又避免了每次石油和天然气价格飙升时账单的增加（国际能源机构，2023 年）。
建筑从一开始就正确：可持续建筑
可持续发展并非始于服务器启动之时。它始于第一天，始于材料和施工实践。
有远见的建筑商是如何搭建舞台的：
-使用再生或低碳钢材和混凝土：
选择这些材料可以减少建筑本身的碳足迹。
-采用模块化预制组件：
在场外制造部件可最大限度地减少浪费、提高质量并加快项目进度。
-热通道和冷通道隔离设计：
通过自然分离热气流和冷气流，这些布局从一开始就提高了整个冷却系统的效率。
在数据中心的长期使用过程中，这些决定会逐渐累积起来。仅创新的气流计划就能减少高达 30% 的冷却能源需求。
记分：为什么衡量标准和透明度很重要
要持续改进，运营商必须跟踪其绩效。监测 PUE 和用水效率 (WUE) 可为团队提供调整运营所需的洞察力。现在，投资者和合作伙伴越来越多地要求提供清晰的报告和第三方审计，以验证可持续发展声明。
这种透明度不仅仅是合规，它还能赢得信任。随着企业更加关注供应链的碳足迹，他们将与那些能证明自己真正致力于绿色实践的数据中心合作。
不仅仅是 ESG 光学
我们不禁要问，这一切是否主要是为了 "环境、社会和治理"（ESG）的头条新闻。但结果一再表明，这些投资是有回报的。使用更少的水电可以减少账单，使运营商免受资源短缺的影响，并有助于避免意想不到的监管打击。
还有一个竞争角度。在可持续发展方面处于领先地位的企业往往会赢得客户，因为客户会将绿色基础设施视为其品牌价值的延伸。落后的企业则有可能失去市场份额和声誉。
走向何方？从巧妙调整到大胆尝试
该行业不会止步于微小的改进。工程师们正在探索一些大的想法，从将机架置于水下到利用自然水流进行冷却，再到将废热引入当地社区。其中许多概念仍在开发中，但它们表明了该行业致力于寻找更创新、更环保的解决方案的决心。
数据中心曾是臭名昭著的能源大户。现在，它们正在成为真正的气候解决方案。无论是将服务器浸没在油中，隔离流体，利用人工智能降低能耗，还是选择低碳建筑材料，每一项突破都有助于科技与地球的共同繁荣。
与 Introl 合作，实现更智能的构建
在 Introl，我们指导客户在建设数据中心时进行复杂的权衡，这些数据中心必须快速、可扩展且环保。无论您是为人工智能部署密集的 GPU 集群，还是推出常规的边缘站点，您现在做出的决定都将对环境产生长达数年的影响。
如果您已准备好探讨下一个项目如何在不牺牲性能或工期的情况下采用绿色战略，请与我们联系。通过合作，我们可以共同建设重要而高效的基础设施，帮助创造一个与更健康的地球共同繁荣的未来。
参考文献（芝加哥式）
- 国际能源机构。数据中心和数据传输网络。国际能源机构，2023 年。
- 谷歌2022 年环境报告。Alphabet Inc.
- 元平台。可持续发展亮点。Meta, 2021.
- 国际能源机构。追踪数据中心 2023》。国际能源机构，2023 年。
云计算对环境的影响 - Mudiator.https://mudiator.com/the-environmental-impact-of-cloud-computing/
