假如Google首页变成黑色
专栏
能源价格一路上涨情况下，如何有效降低数据密集型企业的能源消耗，是一个非常有吸引力的话题。
虽然哥本哈根大会上各个国家为了利益争吵不休，虽然人类活动导致全球变暖的理论受到越来越多的质疑，但是能源越来越短缺和环境越来越恶化却是不争的事实。
在绿色新能源还没有大规模应用之前，我们恐怕只能让能源价格越来越高下去。IT产业因其规模巨大，能耗相当惊人。即使是能够降低一个很小的能耗百分比，也会带来巨大的影响——任何一个微小的数字，乘上巨大的数量，都会变成惊人的数据。
早在2007年，有篇blog就粗略计算过，如果Google把首页背景从白色改成黑色，每年就可以节省75万度电。这个计算大多数基于估算，认为CRT显示器显示白色网页需要74瓦电力，而黑色网页只用59瓦；而Google的首页当时每天会被打开2亿次；假设每次打开时间是10秒钟，假设在打开Google的机器中，有25%使用的是CRT显示器……
在2007年的10月，Google响应“旧金山熄灯计划”，在那个周末晚上的8点到9点，将主页临时改成了黑色。不过这只是暂时的，Google认为如果将页面永久改成黑色，对用户和环境是否会产生更好的效果，还没有确定的结论。相反，如果大家都使用LCD显示器，可能是更好的节能方式。
对Google或微软这些需要大量计算能力和存储空间的企业来说，更关注的是如何降低数据中心的能耗。Google现在拥有的服务器占世界上所有服务器数量的2%，而且这个数字还在持续增长中。虽然Google在创业初期回收旧电脑手工装配成数据中心的故事让人们津津乐道，但这并不是最节能的方式。如果Google的上百万台服务器每天能够节省一度电，每年就可以节省大量的成本。
最近Google申请了一项专利，描述了一种新型的数据中心。在集装箱里安装上千部刀片服务器、其他必要的网络设备和UPS，然后将几个集装箱放到一个大罐子里，沉入海面以下。通过海浪发电来供应电力，通过海水进行水冷降温。这个想法有点异想天开，但是看起来像是Google能做出来的事。
很容易可以看出，这种方式将会降低不少能耗方面的成本，同时能减少二氧化碳排放量——按照Gartner咨询公司的计算，一次Google搜索平均会产生7克二氧化碳。这些二氧化碳来自产生电力所需要的石化燃料，而海浪发电则不会产生这种温室气体。
类似的奇思妙想层出不穷，毕竟在能源价格不断上涨的情况下，建设一个数据中心，其三年的成本费用就和设备费用相当。如何能够有效降低数据密集型企业的能源消耗，是一个非常有吸引力的话题。
有一个叫做电力使用效率（PUE，Power Usage Effectiveness）的指标，用来衡量一个数据中心的效能。将总消耗电力除以用于计算设备的电力，得出的数值就是数据中心的PUE。很容易可以看出，最好的PUE是1——每一瓦电力都用于计算。
但是，在可逆计算成为现实之前，我们的计算机还要发热。当计算密度越大，发热量也会越惊人。在传统上，数据中心是一个广阔的房间，里面放置着一排排机柜，每个机柜中又会塞满了服务器和其他设备，用几部空调来为这个房间保持合适的温度。那是过去的场景了。随着刀片服务器这种高密度设备的推广，空调开始变得不再够用。当每个机柜容纳的计算能力超过15千瓦时，就不得不使用水冷系统来降温。
在传统的数据中心中，PUE可能会高达2.5～3，这意味着有三分之二的能源成本花在了计算之外的地方。人们开始精确设计散热路线，将数据中心分区，能够在高温下工作的设备和低温设备放在不同的地方，对其进行针对性的温度控制。HP推出了一种新的水冷系统，可以当机柜容纳35千瓦设备时，仍然能够有效控温。
但是即使如此，数据中心的PUE也往往在1.6～1.7。如果想让PUE进一步降低，还得采用其他途径才行。2006年，Sun微系统公司就推出了一个代号叫做“黑盒子项目”的产品。这是一种集装箱式数据中心，在具体的环境中进行针对性的优化，可以让PUE进一步降低，大约降低到1.25的程度。
HP、IBM等企业也很快推出了类似的设备，在一个标准12.2米长的集装箱中可以容纳数千个计算核心和数PB的存储容量。在各种各样专利的帮助下，一个这样的数据中心，其计算能力相当于近400平方米的传统数据中心，而且只需要接上电源、冷却循环系统和网络就可以工作。
微软对集装箱数据中心很看好。最近微软在芝加哥附近建立了一个庞大的数据中心，其中就使用了这种技术，包括超过220个集装箱，容纳了40万台以上的服务器。然而，并不是每个企业都需要一下子换上这样集成化的数据中心。它提供的计算能力对于中小型企业来说显得太大了，而且它的可替换性比较差——很少有厂商会让集装箱数据中心支持第三方设备。
这种目前看起来能耗较低的大型设备，可能对那些大业务量的公司或者快速发展企业来说更为合适。不过随着人们越来越重视能耗问题，相信越来越多的低能耗IT产品会成为主流，也许就像各种新能源汽车会逐步取代传统的石化燃料汽车一样。