2018年7月30日 星期一

微軟蓋潛水艇!背後打的是什麼算盤?

"每週手機追劇一小時,一年耗電量竟比冰箱還大!資料中心耗電驚人,為了替火熱的資料中心降溫,微軟竟打造類潛水艇般的海底資料中心。這是天方夜譚還是科技奇蹟?"
(圖片來源:Project Natick Phase 2
文/CSR@天下/黃敦晴

 位在蘇格蘭東北方外海的奧克尼群島(Orkney Islands),有著不少古老神聖的宗教傳說。現在,這個邊陲小島,也成為微軟的神秘基地,要在這裡打造21世界的科技神話。

 上個月,這家世界最大的軟體公司,在小島海岸邊舉行了一場特殊的「下水典禮」,將一台長12.2公尺的「艦艇」,沉到深達54公尺深的海床。微軟蓋潛水艇?有沒有搞錯?原來,這個被稱為納蒂克計畫(Project Natick)的「類潛水艇」,是座裝滿了864部電腦伺服器的資料中心(datacenter),載著無數重要的雲端數據,在海底隨時待命。

打造「類潛水艇」的水底資料中心

 雖然不是真正的潛艇,但是「納蒂克號」的設計確實是來自於潛艇,因為兩者都需要在長時間在海底獨立完成許多複雜的工作。事實上,微軟也跟法國一家有400 年歷史的軍艦製造商Naval Group合作,共同打造出被微軟CEO納德拉(Satya Nadella)稱之為「射月壯舉」的海底資料中心。

 「要滿足這些條件很瘋狂,但納蒂克號試著達到目標,」微軟AI研究副總經理彼得•李(Peter Lee)談到這個耗時四年的計畫,「想要射月,不見得能登月。儘管如此,過程當中我們可以學到很多東西,像是硬碟失誤、機架設計、冷卻系統的機械設計等等,也可以回饋到一般的資料中心。」

 從雲端到海底,微軟打的是什麼算盤?原因很簡單,近年朝雲端服務轉型的微軟,需要建置大量的資料中心。但資料中心非常耗電,也需要強大的降溫機制以確保營運穩定,如何找到有效的能源與排熱方式,成為微軟本身業務永續發展與實現對環境永續責任的當務之急。


手機追劇一小時,一年耗電量比新冰箱還大

 資料中心到底有多耗電?以下這些例子足以證明。根據美國《大西洋月刊》(The Atlantic)的報導,每週使用智慧型手機看一小時的影音,一年下來所使用的電量比一台新冰箱還大!綠色和平組織也曾比較,2012年時,谷歌資料中心的用電量,相當於土耳其每年用電量;2013 年臉書資料中心使用的電力,則相當於剛跟台灣斷交的布吉納法索的用電量。所以,在比特幣挖礦熱最旺的四川,還曾傳出政府要嚴查盜電挖幣、或是停止供電,真的一點也不誇張。

 因此,將資料中心放在海底,不僅能讓低溫海水來幫忙降溫,減少能源使用與碳排放,就是一個創舉。更神的是,傳統的陸上數據中心要花二年才能完成,但這艘像潛水艇的配備,可以在三個月裝置完成,本身的電力也是連接當地的風力與潮汐發電,更符合環保永續的精神。


替火熱資料中心降溫

 其實,不只是微軟,全球科技巨擘,包括亞馬遜、谷歌、臉書等大咖,都在想辦法幫火熱的資料中心降溫。早期,多數公司先使用大型機電設備,例如抽風機、冷水機、冷卻塔等。接著,大家開始運用不同地理區的天然資源,將資料中心遷往氣溫較低的地方,自然散熱。例如,谷歌每個園區的PUE(判斷資料中心的電力使用效率指標,PUE值越低,代表機房的空調冷卻所需電力更少),最低的是在比利時和芬蘭,搭配各種降溫機制,PUE常在1.1以下。

 另外,長年相對低溫的愛爾蘭,首都都柏林的東南部,也迅速轉型為科技重鎮。包括臉書、LinkedIn、Twitter、惠普等企業都在都柏林建立資料中心,亞馬遜也在都柏林設有雲端運算中心。

 但是虛擬世界加速擴張,資料中心愈蓋愈多、愈蓋愈大、耗電量也愈來愈高,必須早日找出節能省電的釜底抽薪之計。推陳出新的建築創新手法是個做法。以前可能只運用工程技巧,如抬高地面、特殊的通風系統,幫助降溫。除了微軟研發的海底資料中心,谷歌也有浮在水面的資料中心。這些建築工法藉著海水冷卻,還可搭配海邊風力或潮汐發電。更大的好處是,世界上有40%的人們住在臨海100公里內,海濱、近海設置的資料中心,有助於就近服務客戶,降低服務的碳里程。



採用綠能,不當吃電怪獸

 除了找到冷卻解方之外,這些大咖更要釜底抽薪,將驅動資料中心的電力變成再生能源,避免成為吃電怪獸。早期,這些公司多直接使用電力公司提供、整合各方電力來源的電網,未必知道發電來源。有點無辜,也無從選擇。現在,他們紛紛選擇綠能。

 臉書在2011年率先承諾,要讓資料中心完全使用再生能源發電。時至今日,的確頗有成就。它在瑞典的Luleå資料中心,一直都是利用當地的水力發電。臉書也與挪威電力公司簽了協議,所處最北的兩座資料中心—Luleå與丹麥的Odense,都由挪威的風場發電。

 這些高科技公司的綠能計畫,還發揮了額外的效益。臉書的Odense資料中心,在2017年公布回收廢熱解決方案,預計每年能夠收回10 萬MWh的能源,可為近七千戶家庭提供暖氣。

 雲端服務巨擘、亞馬遜旗下的雲端服務公司Amazon Web Services也以100%再生能源運作為發展目標,並且推出「亞馬遜美東太陽能電廠計畫」(Amazon Solar Farm US East),在美國東部地區發展太陽能系統。以跟維吉尼亞州電力業者Dominion合作的案子為例,共有五座太陽能發電廠會併入維州電網,提高亞馬遜資料中心對再生能源的採用比例。


用大數據來提升能源效率

 除了上述的硬體建設,再更進一步,還可以透過管理提高能源使用效率。這些大公司本身有很多營運資料,可以藉由大數據分析進行能源管理。像是谷歌就在資料中心內設置許多感測器,收集各種相關數據,然後分析出各種變數間的互動關係,建立模型與驗證,找出得以降低能源耗用的動態調整機制。谷歌發現,光是靠這些動態調整,就能讓冷卻設備減少40%的用電,根據其公布的資料中心用電數據,旗下資料中心的PUE就逐漸下滑,證明資料中心愈來愈省電。

 網路資訊、尤其是影音等使用,只會愈來愈多,無論是企業營運或是個人,都沒有回頭路。但這些高科技企業做了最好的示範,在提供服務的同時,也面對他們所帶來的環境負擔,研究如何因應,降低對環境的衝擊,甚至挹注新能源科技、帶動整個產業鏈的轉型!

(本文轉載自CSR@天下網站

【作者簡介】CSR@天下
1997年,《天下》率先提倡企業社會責任CSR的觀念。二十年來,CSR逐漸受到重視,成為企業成長的第二曲線。呼應趨勢,《天下》在2017年成立「CSR@天下」網站,除了持續介紹最前瞻的趨勢觀點,也搭建起CSR交流平台,期望提升台灣企業價值,打造更美好的社會。

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