數據中心對于主要的科技公司和整個(gè)技術(shù)來(lái)說(shuō)都是必要的——但歷史上一直是耗電的；據估計，多達 3% 的美國電力為數據中心供電。這是一個(gè)巨大的電力！值得慶幸的是，我們生活在工程師們正在開(kāi)發(fā)更多能源和成本效益的方式來(lái)建造和維護這些大型設施的一代人中，他們可以變得更加自給自足，尤其是在當今盛行的綠色能源思維方式中.

歷史上的數據中心

早在 1940 年代，ENIAC（電子數值積分器和計算機）是最早建成的數據中心之一。在計算機使用緊湊的 RAM 系統和更簡(jiǎn)單的布線(xiàn)構建之前，ENIAC 用 18,000 個(gè)真空管和使用電容器和二極管來(lái)擴大其空間。隨著(zhù)時(shí)間的推移，工程師們對他們可以更好地使用哪些材料來(lái)最大限度地減少這些舊計算機所需的巨大空間有了更深入的了解。IBM 引領(lǐng)了虛擬技術(shù)的集成，并最終實(shí)現了超級計算機在數據中心使用中的規范化。

進(jìn)入 1990 年代，數據中心的前景一片光明。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)在全球范圍內的使用，科技公司強調了連接的重要性，許多新的數據中心建成并配備了新的 PC 技術(shù)。最終，在我們這個(gè)時(shí)代，像亞馬遜這樣的大公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了 AWS 和云，這大大減少了舊數據中心所需的物理空間。

透視

谷歌估計其搜索引擎平均每天產(chǎn)生 560 萬(wàn)次查詢(xún)。即使在 15 年前，如此龐大的數據量也會(huì )使數據系統不堪重負，但谷歌的眾多數據中心擁有處理此類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)使用的服務(wù)器能力。然而，耶魯大學(xué)進(jìn)行的一項研究估計，“使用其服務(wù)進(jìn)行的典型搜索需要的能量與點(diǎn)亮 60 瓦燈泡 17 秒一樣多，通常會(huì )排放 0.2 克二氧化碳。

在您開(kāi)始考慮一年內可能進(jìn)行多少次搜索之前，這聽(tīng)起來(lái)并不多?！?做簡(jiǎn)單的數學(xué)運算告訴我們，平均每年大約有 20.4 億次搜索和 4080 億克二氧化碳。

雖然我們認為與其他化石燃料排放相比，電力排放量是最小的，但如此巨大的電力使用所產(chǎn)生的簡(jiǎn)單排放量在宏偉的計劃中是顯而易見(jiàn)的。

如果我們估計數據中心一年的平均千瓦時(shí)產(chǎn)量，將相當于 34 座大型燃煤電廠(chǎng)，每座發(fā)電量為 500 兆瓦，以管理這種需求。盡管這些排放物不那么明顯，但它們對環(huán)境的危害卻絲毫不減。

數據中心如何利用綠色能源？

2005年 Uptime Institute 的一份報告確定，許多數據中心的組織非常糟糕，盡管這些設施安裝的冷卻能力是它們所需的 2.6 倍，但實(shí)際上只有 40% 的用于服務(wù)機架的冷空氣到達了它們。然而，從那時(shí)起，數據中心技術(shù)已經(jīng)取得了長(cháng)足的進(jìn)步，引入了固態(tài)驅動(dòng)器（一種使用內部布線(xiàn)的集成存儲設備），而不是笨重的硬盤(pán)驅動(dòng)器。

能源效率在包括數據中心在內的許多行業(yè)都出現了爆炸式的發(fā)展。某些數據管理實(shí)踐變得更加有效，許多服務(wù)器正在使用服務(wù)器虛擬化和自動(dòng)化，使服務(wù)器系統更加自動(dòng)化和自給自足。

超大規模自動(dòng)化已經(jīng)走在數據中心發(fā)展的前沿，超大規模數據中心正在以最有效的方式構建。使用專(zhuān)門(mén)的冷卻技術(shù)將服務(wù)器塊劃分為不同的區域，有趣的是，開(kāi)放空間有助于服務(wù)器組件更有效地冷卻并在數據中心內部保持適度的內部溫度。

開(kāi)發(fā)人員還發(fā)現，許多未使用或死機的服務(wù)器占用了服務(wù)器系統內的重要空間并消耗大量能源；因此，擺脫死機或未使用的服務(wù)器，或者在這些服務(wù)器無(wú)法正常生產(chǎn)時(shí)設計一種潛在的功能模式，開(kāi)始了 DC 優(yōu)化的趨勢。

上圖顯示了不同規模的超大規模數據中心可以實(shí)現多少計算空間。許多建成的超大規模數據中心可以從 25-50 個(gè)數據空間為服務(wù)器供電，同時(shí)仍保持系統內的氣候完整性。

技術(shù)知道：公司如何做出改變

毫不奇怪，谷歌是綠色科技公司的領(lǐng)軍人物。云技術(shù)的規范化，以及谷歌自己的專(zhuān)用云，讓開(kāi)發(fā)者更容易以最節能的方式構建谷歌套件。谷歌以如此簡(jiǎn)單的方式優(yōu)化了其 CMS 和 SAAS 軟件，以至于 GSA 發(fā)布了一項研究表明，平均企業(yè)可以使用谷歌套件將碳排放量從 60% 減少到 90%。

谷歌開(kāi)發(fā)人員還介紹了一個(gè)有趣的觀(guān)點(diǎn)；許多大公司在頂部冷卻上的能耗與在實(shí)際系統上的能耗相同。將此視為系統有效性的主要缺陷，Google 已將其 Green Grid 標準 PUE 優(yōu)化至高達 1.11；這是通過(guò)在數據中心地下建造冷卻模塊并使用天然氣為某些服務(wù)提供動(dòng)力來(lái)完成的。

其他大公司也看重綠色數據中心的環(huán)保形象和功能，Facebook、eBay、Apple 和 Equinix AM3 等許多公司已經(jīng)轉向超大規模數據中心。

云技術(shù)的及時(shí)發(fā)展以及對數據中心設計的理解不斷加深，共同創(chuàng )造了綠色數據中心的美好未來(lái)。電源效率的行業(yè)標準度量，稱(chēng)為 PUE，是許多大公司在開(kāi)發(fā)快速和功能數據庫時(shí)用作參考框架的相關(guān)統計數據。

隨著(zhù)領(lǐng)先公司的努力，許多其他較小的公司將在他們的數據中心效仿。隨著(zhù)技術(shù)的未來(lái)即將到來(lái)，優(yōu)化和效率的提高將進(jìn)一步完善我們所知道的互聯(lián)網(wǎng)和數據存儲。只有天空（和云）才是極限。