IT巨兽将何去何从 数据中心的能耗评估诱发的互联网危机
前沿
从芯片到超级计算机、从互联网到数据中心，这些词语自诞生以来一直都以绿色科技的外衣粉饰着，而近期《纽约时报》历时1年的调查报告揭示，互联网产业已被列入地球污染的黑名单之中，由此引发了IT领域的热烈反思，是的，我们先拟定这样的疑问：“互联网每天24小时不间断工作，会有停止的时刻吗？
零能耗计算反成助推器
随着科技的进步，服务器的芯片处理速度每年都在变快，价格和能耗却在下降，这就是英特尔著名的摩尔定律。然而，计算能力的提升，数据却以相反的方向在不断扩张，存储空间和存储密度也是越来越大。
英特尔在今年的IDF大会上提出了“零能耗计算”的构想，并宣称将在2020年实现。的确，计算归零的概念不难想象，就摩尔定律看发展周期，到2013年，英特尔希望能将14纳米工艺推向市场，然后每两年缩小一点，则2015年10纳米，2017年7纳米，2019年就到5纳米了，到这时芯片功耗可能不足LED的功耗，慢慢趋近于零（忽略不计），普适计算的时代终将到来。
由于普通民众不知道网络上看似虚拟的信息事实上会消耗大量有形的能源和空间，所以多数人也没有节省资源的意识。人们往往喜欢发送超大的视频文件，或是附有超大附件的电子邮件。可是我们应当知道，即便是最寻常的应用程序都要求服务器保持24小时开机待命，这样服务器才能即时处理这些信息。
互联网需要多少能源
显然，我们已经无法想象没有互联网的日子，哪怕只是一分钟，所以互联网的能源消耗是未来不可忽视的长久议题，那么我们先抛开摩尔定律吧，看看现今这个全球养成的互联网巨兽究竟占用了全球多少电力？
来自加州大学伯克利分校的贾斯汀和国际计算机科学学院的巴拉斯关注这个领域已久，并在近期估算出了一个大概值——1700亿至3070亿瓦特范围之间。
这个数据如何得来的，据两位学者统计的个人和企业级设备数量：现在全球大约有7.5亿台笔记本，10亿台智能手机和1亿台服务器。以这些数据为基础，他们计算了制造这些设备所耗的电能（如制造一台笔记本和智能手机分别消耗45亿焦和10亿焦）、这些设备平时消耗的电能、设备平均寿命、基站、云存储设备和Wi-Fi路由所消耗的电能。经过计算后，他们认为互联网要正常运行，通过算式相加就能得到一个功耗范围。
准确吗？显然，还不够！因为他们忽略了正迅猛发展的数据中心产业。
数据中心以核电站为食
数据中心在云计算的推动下，正成为各大网络和信息产业巨头所追逐的竞技场，新建的数据中心如雨后春笋般冒出。但截至目前的统计显示，全球互联网数据中心一年的用电功率可能达300亿瓦特，相当于30个核电站的供电功率。
谷歌作为目前最大的互联网企业，其温室气体的最大排放源也被披露来自数据中心，这些计算机每天处理30亿条客户搜索请求。谷歌位于全球的数据中心的用电功率达到3亿瓦特，这一数字超过了三万户美国家庭。这正好应和了数据中心建筑师格罗斯在3年前就提出的预判：“未来一个数据中心的用电功率会超过美国的一个中型城镇。”
数据中心本身作为全球互联网的重大载体，其运算服务的处理需要的能耗是一个可控范围，然而为了安全因素的考虑，数据中心通常都配置了工业制冷系统，而这一系统将大幅增加电力需求。
国际调查机构麦肯锡公司对药厂、军事合约商、银行、媒体和政府机构等70个大型数据中心、约2万个服务器进行了调查，发现实际用于计算机运算的用电量只占6%至12%，剩余的大量电力主要用以确保服务器处于闲置状态，以应对突如其来的网络流量高峰。
为了保险起见，多数大型的数据中心都配有大型发电机，或是数以千计的备用的铅酸电池。这些电池跟电动汽车的电源差不多，当电网断电的时候它们将充当备用电源的角色。虽然断电的概率很小，但哪怕是百分之一秒的供电故障都将引起服务器崩溃。美国电力研究所的高级研究员丹尼·P.希曼斯基认为这是一种浪费，“他们布置了过多的安保措施。”
现在有几家公司已开始通过升级管理数据中心的软件和制冷系统来减少能源浪费，其中包括了Facebook，他们还重新设计了硬件设施以减少污染。尽管如此，最新的数据显示，Facebook数据中心的电功率为6000万瓦。而Facebook仅仅是众多互联网的沧海一粟，去年美国政府完成的能源消耗调查显示，数据中心从1998年的432个已经增长到了2010年的2094个，美国政府也不知道自己的数据中心每年要消耗多少能源。
就是这些服务器，吃掉了巨量的能源
位于美国弗吉尼亚州阿什本市的数据中心，有一个变电站专门为它服务
某数据中心6台大功率柴油发电机中的1台，这6台发电机可以为7000户家庭供电
Facebook数据中心的一排后备发电机
减排案例仅能缓解压力
过高的能源消耗自然带来更大的环境污染，大型购物网站亚马逊公司在美国弗吉尼亚州至少拥有8个主要的数据中心。当地环保部门发现，亚马逊在没有向当局备案的情况下，违规使用了大型柴油发电机，影响了当地空气质量，被判24项违规，罚款近30万美元。但这些吞吐的资源和污染是必需的吗，无法改善的吗？
在美国除互联网公司外，许多新兴的数据中心运营商在尝试着新的减排措施，数据中心的建造完全依靠清洁能源自助地提供数据中心所需要的全部电力需求。
位于美国Cheyenne的GreenHouseData 公司，主营了一个10000平方英尺的数据中心，完全通过本地的可再生供电风能提供能源。在建设数据中心时，选择Cheyenne最重要的一个原因，便是为了和一个30兆瓦的风力发电站合作。GreenHouseData在未来几年计划建几个风力涡轮机，并称它的设施是全美最大的由风力发电的公共数据中心运营商。
这样的案例也正被巨头公司所关注，微软正计划利用位于科罗拉多州的数据中心运营商提供的一个容器（Container），这个容器完全由风力涡轮发电，通过购买Bouder地区的可再生能源给其提供能量，使公司追求绿色电力，满足减少二氧化碳排放的目标。随着减排标准的制定和新兴能源的提升或许能满足互联网的巨大消耗，但地球能满足它的快速发展吗？