因?yàn)樾鹿跔畈《荆–OVID-19）的影響，分析師認(rèn)為目前全球各地透過(guò)各種方式在家中進(jìn)行工作，而造成網(wǎng)路流量出現(xiàn)相當(dāng)顯著的增加。從線上購(gòu)物到視訊遊戲，再到串流電影，這種數(shù)位式的人與人之間的交流方法正在迅速普及以及改變中。因此到目前為止，網(wǎng)路系統(tǒng)運(yùn)作對(duì)於雲(yún)端架構(gòu)的依賴性正不斷的增加。

利用人工智慧反而使用了更多的能源

雲(yún)端服務(wù)在新型冠狀病毒危機(jī)中的作用並不僅限於視訊會(huì)議或視訊聊天，而是已經(jīng)擴(kuò)充到可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端醫(yī)療的目標(biāo)，例如，能夠簡(jiǎn)易的自我診斷癥狀的APP，強(qiáng)化X光檢查能力，以利用人工智慧來(lái)追蹤可疑病患或接觸者都已經(jīng)開(kāi)始被實(shí)際的應(yīng)用。

另外，透過(guò)雲(yún)端的服務(wù)，可以協(xié)助研究人員快速創(chuàng)建臨床訊息的資料湖泊(Data Lake)，並擴(kuò)大利用探索治療方法和新型疫苗，而且現(xiàn)代的超級(jí)電腦計(jì)算能力更可以提供天文業(yè)界更多的觀察或模型模擬助力。

不可否認(rèn)的雲(yún)端服務(wù)是相當(dāng)重要的基礎(chǔ)架構(gòu)。這將重新定義許多事項(xiàng)的優(yōu)先順序。因此僅僅在幾個(gè)月前，全球各高科技產(chǎn)業(yè)的大公司們，相競(jìng)發(fā)表了關(guān)於推廣綠色能源，以減少能源的使用和運(yùn)營(yíng)環(huán)境。

正如在2020年3月時(shí)，國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（IEA）執(zhí)行董事法提赫·比羅爾（Fatih Birol）的一份關(guān)於風(fēng)能和太陽(yáng)能未來(lái)的聲明中表示，目前日益依賴數(shù)位技術(shù)的社會(huì)，突顯了決策者在極端條件下，更需要仔細(xì)評(píng)估靈活性資源的潛在可用性的需求。

圖1 : 新型冠狀病毒對(duì)雲(yún)端服務(wù)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)

雲(yún)端服務(wù)隱藏了更高昂的電力成本

利用太陽(yáng)能和風(fēng)能技術(shù)提供高可靠性的電力仍然非常昂貴。那些聲稱太陽(yáng)能/風(fēng)能達(dá)到「廉價(jià)電力（等於或低於現(xiàn)有的電費(fèi)）」的人並沒(méi)有考慮現(xiàn)實(shí)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在歐洲，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電所佔(zhàn)比例遠(yuǎn)高於美國(guó)(更不用說(shuō)臺(tái)灣)，電力網(wǎng)路kWh的總體成本要高出約200%至300%。

實(shí)際上，許多這樣的現(xiàn)實(shí)被事實(shí)隱藏了，也就是說(shuō)雲(yún)端服務(wù)的能源發(fā)展與個(gè)人需求呈相反的趨向。例如，消費(fèi)者可以看到汽車油箱中的汽油有90%，都會(huì)被花費(fèi)在引擎運(yùn)作後帶動(dòng)汽車的行走，但是當(dāng)消費(fèi)者使用智慧型手機(jī)連接上網(wǎng)時(shí)，有99%的能源是被消耗隱藏在龐大，但幾乎看不見(jiàn)的遠(yuǎn)距雲(yún)端基礎(chǔ)架構(gòu)中。

對(duì)於那些不熟悉這些領(lǐng)域的人來(lái)說(shuō)，為雲(yún)端服務(wù)提供動(dòng)力的數(shù)位運(yùn)算引擎是位於數(shù)千個(gè)看不見(jiàn)的數(shù)據(jù)中心中，在數(shù)據(jù)中心裡，排列著大量的冰箱大小的數(shù)據(jù)設(shè)備，這些數(shù)據(jù)設(shè)備更是幾乎滿載運(yùn)行的處理消費(fèi)者應(yīng)用程式中所需的爆炸性的增長(zhǎng)數(shù)據(jù)量。甚至許多專家都驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣的機(jī)臺(tái)每年消耗的電力比50臺(tái)特斯拉(TESLA)還要多。

圖2 : 全球網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心到驚人的能源消耗，發(fā)展到現(xiàn)在每年大約使用2000TWh的電力的系統(tǒng)。（source：datacenterknowledge）

最重要的是，這些數(shù)據(jù)中心配備了由玻璃纖維組成的大約10億英里（約16億公里）的資料網(wǎng)路，以及由400萬(wàn)個(gè)行動(dòng)基地臺(tái)所創(chuàng)建的虛擬高速公路系統(tǒng)，來(lái)連接到發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的終端。

因此，全球資訊基礎(chǔ)設(shè)施-從網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心到驚人的能源消耗，已經(jīng)從幾十年前的根本不存在的需求，發(fā)展到現(xiàn)在每年大約使用2000TWh的電力的系統(tǒng)，這是全球每年500萬(wàn)輛電動(dòng)汽車所消耗電力的100倍以上。從個(gè)人角度來(lái)看，這意味著每一個(gè)智慧手機(jī)每年使用的平均電量要大於普通家用冰箱所消耗的電量，而這些所有估計(jì)值都是基於幾年前的技術(shù)情況。

數(shù)位化將不可避免地消耗更多的能源

一些分析家認(rèn)為，儘管近年來(lái)數(shù)位通訊流量急速激增，但是因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步所帶動(dòng)效率提高，使得數(shù)據(jù)中心的能源使用量成長(zhǎng)已有趨緩的情況。但是這樣的看法是基於大環(huán)境不變的基礎(chǔ)上，事實(shí)上自2016年以來(lái)，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模無(wú)論在硬體和建築物上的都急劇增加，同時(shí)而硬體功率密度也有顯著增加。

與過(guò)去十年相比，最近五年已經(jīng)建立了更大和更多的數(shù)據(jù)中心。甚至還有新的「超大規(guī)模」數(shù)據(jù)中心正被提出來(lái)。這些充滿矽的建築物，每個(gè)建築物都超過(guò)一百萬(wàn)平方英尺。在當(dāng)今世界上與帝國(guó)大廈一樣大的摩天大樓不到50個(gè)，但是地球上已經(jīng)有大約500個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，而這些超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心總共需要相當(dāng)於6000多座摩天大樓的能源。

但是在能源方面，人工智慧使用了大量的數(shù)據(jù)和耗電的晶片，目前全世界產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)計(jì)畫(huà)使用大量此類AI晶片。通常，機(jī)器學(xué)習(xí)上花費(fèi)的計(jì)算能力每隔幾個(gè)月就會(huì)翻倍，這是摩爾定律的一種超變。例如，F(xiàn)acebook將AI視為導(dǎo)致2019年數(shù)據(jù)中心用電量每年增加一倍的主要原因。

除此以外，最近的趨勢(shì)是在邊緣(Edge)上靠近客戶建立微數(shù)據(jù)中心。將基於AI的智慧能力從遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)中心引入到實(shí)時(shí)應(yīng)用環(huán)境中，例如會(huì)議和遊戲的VR、無(wú)人駕駛汽車、自動(dòng)化製造或智能醫(yī)院和診斷系統(tǒng)等(醫(yī)療中的數(shù)據(jù)和能源強(qiáng)度本身已經(jīng)很高，現(xiàn)在還在快速增加中，例如醫(yī)院的每平方英尺的能量消耗，是一般商業(yè)建築物的5倍)。邊緣數(shù)據(jù)中心預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)將增加100,000兆瓦（MW）的電力需求。

三大雲(yún)端服務(wù)業(yè)者的綠色數(shù)據(jù)中心策略

如果提供雲(yún)端服務(wù)的公司能夠挺身而出，採(cǎi)取對(duì)環(huán)境更友善的策略和態(tài)度，那麼相信可以大幅度減少二氧化碳排放量。然而實(shí)際上，並非完全如此，因?yàn)槠髽I(yè)主要目的是追求利潤(rùn)，如何減少其對(duì)環(huán)境的影響大多僅僅是策略與規(guī)劃。在雲(yún)端服務(wù)這一領(lǐng)域中，Amazon，Google和微軟提供的服務(wù)約佔(zhàn)全球市場(chǎng)的2/3。

Google透過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)提高數(shù)據(jù)中心的效率

就目前統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，Google在三巨頭中所佔(zhàn)的市場(chǎng)比率最小，但在降低碳排放方面比其他兩個(gè)方面做出了更多努力。2017年時(shí)Google表示在包括Cloud Services在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)中，都實(shí)現(xiàn)了完全可再生能源。根據(jù)Google的說(shuō)法，Google Cloud處理所有業(yè)務(wù)所需的能源均為「零二氧化碳排放量」電力。

Google的「可再生能源購(gòu)買量是世界上最大的公司」，並在2019年宣布通過(guò)全球新合約將增加40%的購(gòu)買量。新合約將為可再生能源發(fā)電設(shè)施的建設(shè)提供資金，並在完成後從其獲得電力。

Google還將透過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)提高數(shù)據(jù)中心的效率。例如，讓人工智慧（AI）學(xué)習(xí)天氣數(shù)據(jù)以優(yōu)化冷卻系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)副總裁Joe Kava曾表示，該系統(tǒng)每五分鐘測(cè)量一次各種氣象條件，並進(jìn)行一些細(xì)微的調(diào)整，例如在溫度急劇下降時(shí)降低冷卻系統(tǒng)。

圖3 : Google在歐洲的資料中心，將大量的使用再生能源。（source：Google）

Google每年都會(huì)對(duì)所有業(yè)務(wù)進(jìn)行碳估算，並在會(huì)計(jì)年度結(jié)束時(shí)，將電力消耗和可再生能源購(gòu)買調(diào)整為相等。另一方面，為了提高現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備的效率，2019年初，Google的AI部門Deep Mind開(kāi)發(fā)了一種機(jī)器學(xué)習(xí)模型，可以預(yù)測(cè)未來(lái)36個(gè)小時(shí)的風(fēng)能輸出，能更有效地利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。

Microsoft最終目標(biāo)是關(guān)閉數(shù)據(jù)中心

微軟的最終目標(biāo)是透過(guò)完全消除伺服器機(jī)房的環(huán)境影響來(lái)「關(guān)閉數(shù)據(jù)中心」。自2012年以來(lái)，微軟在一些機(jī)房中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)碳中和，並實(shí)現(xiàn)了100%的可再生能源，包括2014年開(kāi)始進(jìn)行購(gòu)買REC的策略。目前微軟有實(shí)施自己氣候變化的策略，例如對(duì)CO2排放徵收內(nèi)部「碳稅」。

此外，微軟還熱衷於投資環(huán)境項(xiàng)目。在2019年4月，微軟簽署了一項(xiàng)購(gòu)買華盛頓州未來(lái)五年水力發(fā)電的合約，另外，微軟也正和華盛頓州進(jìn)行談判，希望從風(fēng)力發(fā)電設(shè)施獲得電力供應(yīng)。微軟也已經(jīng)從北卡羅來(lái)納州的74兆瓦太陽(yáng)能發(fā)電廠購(gòu)買電力。

微軟能源與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略團(tuán)隊(duì)成員Brian Janus表示，微軟根據(jù)一系列合約購(gòu)買的可再生能源發(fā)電總量比2018年前增加了約60%，在2019年達(dá)到1.9 GW。同時(shí)，微軟還在進(jìn)行提高雲(yún)端設(shè)備能源效率的研究和實(shí)驗(yàn)，並於2018年建立了海底數(shù)據(jù)中心，透過(guò)海洋的冷卻設(shè)備來(lái)降低能源成本。微軟更積極研究使用燃料電池作為數(shù)據(jù)中心電源的可能性外，還將與Google一起使用機(jī)器學(xué)習(xí)模型來(lái)提高基礎(chǔ)設(shè)施的效率。

根據(jù)微軟數(shù)據(jù)中心的電力能耗規(guī)劃，從2014年的數(shù)值開(kāi)始應(yīng)該是100%都是可再生能源，但是很大一部分是來(lái)自REC的購(gòu)買金額相加，因此實(shí)際上還是採(cǎi)用了相當(dāng)大比例來(lái)自化石燃料所產(chǎn)生的電力。

Amazon 的四個(gè)再生能源計(jì)畫(huà)

Amazon的AWS是全球最大的服務(wù)提供者，市場(chǎng)佔(zhàn)有已經(jīng)超過(guò)了1/3。在2014年時(shí)，Amazon的首席執(zhí)行官Jeff Bezos透露了一項(xiàng)長(zhǎng)期計(jì)劃，Amazon的數(shù)據(jù)中心將100%採(cǎi)用可再生能源。此後可以從各媒體報(bào)導(dǎo)或統(tǒng)計(jì)資料中發(fā)現(xiàn)，Amazon不斷地建造了多個(gè)風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施。

2018年9月，Amazon面對(duì)來(lái)自員工抗議和股東的嚴(yán)格要求下，Jeff Bezose更進(jìn)一步的宣布了40年的二氧化碳零排放政策。同時(shí)，也在2018年包括REC在內(nèi)的可再生能源佔(zhàn)其自身能耗的比例已經(jīng)達(dá)到了50%。

所以Amazon對(duì)外宣布，未來(lái)幾年將在全球範(fàn)圍內(nèi)啟動(dòng)四個(gè)新的可再生能源計(jì)畫(huà)，期望能為Amazon Web Services（AWS）運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)中心提供綠色電源。

這些新專案計(jì)畫(huà)將在澳大利亞、瑞典、西班牙和美國(guó)維吉尼亞州開(kāi)始，預(yù)計(jì)每年將產(chǎn)生約84萬(wàn)MWh的能源，這樣的電力足夠提供美國(guó)的7.6萬(wàn)個(gè)家庭用電所需。

Amazon表示，上述的這些專案計(jì)畫(huà)將分別於2021年至2022年開(kāi)始，同時(shí)也是整體計(jì)畫(huà)的一部分，目標(biāo)是到2024年時(shí)，能達(dá)到能有80%的電力是來(lái)自可再生能源，最終在2030年能完全達(dá)到100%的綠色能源電力。

目前Amazon已經(jīng)在全球運(yùn)營(yíng)86個(gè)再生能源專案計(jì)畫(huà)，以減輕其數(shù)據(jù)中心和其他基礎(chǔ)設(shè)施的電力需求。