云計算，真的是綠色產(chǎn)業(yè)嗎？

特約撰稿人 | 吳勇毅

云計算，真的是綠色產(chǎn)業(yè)嗎？

特約撰稿人 | 吳勇毅

素來被認為是環(huán)保的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)其實并非環(huán)保，而作為因特網(wǎng)運作支柱的“云端”數(shù)據(jù)中心，更是嚴重的污染源頭。

自從微軟、谷歌聯(lián)合發(fā)起云計算概念后，近兩三年云計算風(fēng)頭正旺，方興未艾，以超大的計算能力、超大的儲存能力、超大規(guī)模的服務(wù)能力已經(jīng)成為了全球IT領(lǐng)域最炙手可熱的項目。高德納咨詢公司將云計算列為未來幾年的10大戰(zhàn)略科技之首，以互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)處理為中心支撐的云計算亦被視為綠色經(jīng)濟、環(huán)保產(chǎn)業(yè)，讓人津津樂道。

近幾年為支持云計算的建設(shè)，全球各地的云計算中心、云基地建設(shè)如雨后春筍拔地而起，以支持龐大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心運行。當前我國各地的云計算中心建設(shè)也在加速展開、全面布局，幾乎每個中大城市都有自己的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中心、云計算中心。國際權(quán)威機構(gòu)美國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心推算，到2015年中國云計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模將高達2千多億元，科技部更是樂觀地估計在“十二五”期間（2011年~2015年），國內(nèi)云計算產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)?？蛇_7500億元到1萬億元，成為拉動各地GDP一個重要的支點。然而，云計算，真的是綠色產(chǎn)業(yè)嗎？不少地方政府雖將云計算定義為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，但依然采用原始的征地、蓋房子和招商引資，將云計算搞成不務(wù)正業(yè)的第二個房地產(chǎn)。

——中國工程院院士 李德毅

云計算并非綠色產(chǎn)業(yè)

一直以來，與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相同，人們都認為基于互聯(lián)網(wǎng)運行的云計算是一個沒有污染、極低耗能的綠色產(chǎn)業(yè)。很多人都認為網(wǎng)絡(luò)自動化辦公、信息化管理和電子書的出現(xiàn)為全球節(jié)省了大量的能源和資源。

但實際上自從互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生之初，支持互聯(lián)網(wǎng)運行的各地數(shù)據(jù)中心就是用電大戶。很多互聯(lián)網(wǎng)用戶都不知道沒有實體形式的信息也會消耗很大的能源和空間。因此，不少用戶并沒有節(jié)省信息資源的意識。其實，發(fā)郵件、瀏覽下文章、下載視頻等等，都會造成電能的耗費。

隨著社會數(shù)字化進程的不斷推進，全球出現(xiàn)越來越多的數(shù)據(jù)中心，同時，IT能源消耗增長速度越來越驚人，年增幅約為8%到10%，遠大于全球平均能耗2%的增長率。當前全球IT業(yè)碳排放量已經(jīng)占到全球總碳排放量的3%~5%。

一般云計算數(shù)據(jù)中心或說是云基地通常會消耗大量電能，除了必須的電腦設(shè)備（主要是服務(wù)器）外，還有照明系統(tǒng)、后備電源、冷氣機等。而為了確保數(shù)據(jù)中心能24小時不間斷運作，中心都會安裝多部大型冷氣系統(tǒng)，有時甚至加裝大型電風(fēng)扇，通過消耗大量電能來達到“散熱”效果。這些大大增加了云計算中心的能耗，因此，事實上，互聯(lián)網(wǎng)是一個高耗能產(chǎn)業(yè)。綠色和平組織稱，蘋果、谷歌、亞馬遜、Facebook等公司對不斷增加的“云”的運用，導(dǎo)致了充滿服務(wù)器的空調(diào)數(shù)據(jù)中心的大量建設(shè)，給地球“心肺”帶來巨大的壓力。全球引為驕傲的美國硅谷其實就是個高耗能中心，硅谷各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭的大部分數(shù)據(jù)中心都被列入了加州政府的“有毒空氣污染物名冊”。美國互聯(lián)網(wǎng)巨頭亞馬遜曾被綠色和平組織稱作是“最骯臟的”云計算服務(wù)廠商之一。

以Facebook為例?，F(xiàn)在Facebook的服務(wù)器每天需要處理將近10億次各種各樣的信息要求，如下載視頻、發(fā)送郵件、發(fā)微博、在線閱讀報紙雜志、購物等。Facebook現(xiàn)在的服務(wù)器所在地被稱為云數(shù)據(jù)中心，占地面積達數(shù)十萬平方英尺，為了應(yīng)對涌入服務(wù)器的電量過熱，保證這一排排的服務(wù)器能夠正常運行，F(xiàn)acebook不得不采用工業(yè)制冷系統(tǒng)，從而消耗大量電力。

在這個數(shù)字信息大爆炸的時代，F(xiàn)acebook那占地數(shù)十萬英尺的處理器只不過是全球云數(shù)據(jù)中心中微不足道的一部分。據(jù)稱，谷歌云數(shù)據(jù)中心的月用電量高達3億瓦特。在美國，全國各地數(shù)據(jù)中心在2013年的用電量已占到了全美當年用電量的5%左右，對比造紙業(yè)的電力消耗就會發(fā)現(xiàn)，實際上云數(shù)據(jù)中心比高耗能、高污染的造紙業(yè)更耗電。

因此《紐約時報》評說，素來被認為是環(huán)保的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)其實并非環(huán)保，而作為因特網(wǎng)運作支柱的“云端”數(shù)據(jù)中心，更是嚴重的污染源頭。

不僅如此，全球主要重點國家也如此。國際數(shù)據(jù)信息公司(IDC)估計，當前全球逾300萬座數(shù)據(jù)中心每小時耗電量高達3000萬千瓦，幾乎相等于30座核電站的產(chǎn)電量。根據(jù)綠色和平組織估計，如果把全球云計算產(chǎn)業(yè)比做一個國家，其能耗排在第六位，介于德國和俄羅斯之間；而到2020年，云計算產(chǎn)業(yè)的電能需求將增長逾60%，屆時全球主要IT營運商“云計算”(包括數(shù)據(jù)處理和電信網(wǎng)絡(luò))的能耗將近兩萬億千瓦時，超過德、法、加和巴西等4國的能耗總和?？梢哉f，一直備受推崇的“云計算”，如今卻面臨著重大挑戰(zhàn)與危機。

更令人擔(dān)憂的是，當中近9成電力更因數(shù)據(jù)中心運作欠效率白白浪費。國際調(diào)查機構(gòu)麥肯錫公司對藥廠、軍事合約商、銀行、媒體和政府機構(gòu)等70個大型數(shù)據(jù)中心、約2萬個服務(wù)器進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)實際用于計算機運算的平均用電量只占6%至12%，剩余的大量電力除了應(yīng)對突如其來的網(wǎng)絡(luò)流量高峰外，經(jīng)常處于閑置狀態(tài)；有三分之二的服務(wù)器在閑時的電能只比忙碌的時候耗能少不到10%。美國高納德技術(shù)研究公司（Gartner）的副總裁兼首席研究專家大衛(wèi)·卡布奇諾（David Cappuccio）透露，如今大部分云數(shù)據(jù)中心的利用效率僅為7%到12%之間。

有識人士指出，信息大爆炸就像是把雙刃劍，在帶給人類社會信息化的便利同時也令人類不得不面對這些高耗能的大難題與大挑戰(zhàn)，如今的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、云計算中心的發(fā)展模式是不可持續(xù)的，也是不符合社會發(fā)展潮流。

云基地巨大耗能引來爭議

為了存儲、提取海量的數(shù)據(jù)，時下國內(nèi)越來越多的廠商，甚至政府部門都不惜投入巨資，興建數(shù)據(jù)儲存中心，他們亦給這些“數(shù)據(jù)中心”起了一個好聽的名字：叫做“云基地”。

最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前我國至少有28個省市都正式宣布，要打造各自的規(guī)模龐大的云基地，一個新興的產(chǎn)業(yè)在中國的大地上正在迅速發(fā)展著，一切看上去都那么美好。2011年以來全國共規(guī)劃建設(shè)的各地云數(shù)據(jù)中心就高達255個。

不過這樣的規(guī)模是實際需求的三到五倍。目前，全國云數(shù)據(jù)中心的實際使用率僅為10%，其中重慶的使用率不足2.5%，相對使用率較高的北京也只有40%。

本來云計算技術(shù)確實可實現(xiàn)資源共享、降本增效、提高資源利用率，較大程度上可以減少數(shù)據(jù)中心的能耗，但是在國內(nèi)很多地方，動輒新增百萬臺服務(wù)器，本身就存在很大的盲目性，更別說云基地技術(shù)是否過關(guān)、是否合乎環(huán)保了。云計算數(shù)據(jù)中心對各方面的要求都非常高，國內(nèi)許多云基地都達不到國際水平。曾有統(tǒng)計稱，在國內(nèi)一臺云計算服務(wù)器一年大概消耗5000~7000元的電費，如果建設(shè)一個100萬臺機器的云計算中心，光是電費就要50~70億元，這在能源緊張的中國，顯然是一個大問題。

云基地特別耗能，曾經(jīng)有個地方，全市一半的電力都用在了數(shù)據(jù)中心上。前兩年，在上海南匯新城舉辦的“中美清潔能源論壇”上，國家能源局原局長張國寶就直言不諱地表示，當前非常流行的云計算模式，其實屬高能耗項目。據(jù)他掌握的中國聯(lián)通數(shù)據(jù)中心的能耗數(shù)據(jù)顯示，該中心每年耗電99億千瓦時。以中國目前標準煤的效能看，需要消耗92萬噸標準煤才能提供足夠的電力供中國聯(lián)通數(shù)據(jù)中心的能耗需求。張國寶同時稱，與中國聯(lián)通對應(yīng)，中國電信數(shù)據(jù)中心年耗電112億千瓦時，總計年需消耗102.95萬噸標準煤。

不過就云計算的目前爆發(fā)式發(fā)展與節(jié)能降耗政策之間出現(xiàn)的摩擦、矛盾，工業(yè)和信息化部電信研究院通信標準研究所高級工程師高巍表示，從單一角度上來看，云計算的能耗的確很大，但通過比較不難發(fā)現(xiàn)，采用云計算技術(shù)后，單位信息處理能力能耗有明顯的下降，這就是推動云計算發(fā)展的根本動力，不能以單一的能耗考評云計算。不過，有專家對此進行反駁，在云計算領(lǐng)域，只是將企業(yè)的計算需求轉(zhuǎn)移到不同的地點，如所謂“云端”上，顯然是將數(shù)據(jù)發(fā)送到云上的企業(yè)用戶減少了他們的溫室氣體排放，但整個社會排放總凈值并沒有減少，改由云數(shù)據(jù)中心排放，雖然云中心或許能耗低些。

站在全球發(fā)展核心競爭力上，如果忽略綠色能源、節(jié)能資源的開發(fā)和利用，國內(nèi)的云計算行業(yè)將在未來的國際競爭中陷于困境。

更令人擔(dān)憂的是，現(xiàn)在國內(nèi)許多地方的數(shù)據(jù)中心都已出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩的狀況。中國工程院院士李德毅指出，不少地方政府雖將云計算定義為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，但依然采用原始的征地、蓋房子和招商引資，將云計算搞成不務(wù)正業(yè)的第二個房地產(chǎn)。

云計算正在走向環(huán)保節(jié)能

面對被列入“有毒空氣污染物名冊”的情況和世人的指責(zé)，在美國，谷歌等一些云計算的引領(lǐng)公司，已打算進入新能源領(lǐng)域，除了發(fā)展、應(yīng)用綠色能源、清潔能源（如盡量應(yīng)用風(fēng)能、太陽能和核能等）外，他們亦入股能源公司，以便更好地管理自己的能源供應(yīng)降低能耗。

一些公司則通過發(fā)揮現(xiàn)有冷卻基礎(chǔ)設(shè)施的潛力，利用不斷發(fā)展的替代制冷技術(shù)來實現(xiàn)更多的節(jié)省。例如，惠普等業(yè)界巨頭正在和一家清潔能源創(chuàng)業(yè)公司共同開發(fā)能降低數(shù)據(jù)中心能耗的技術(shù)。該清潔能源公司已開發(fā)了一項液冷技術(shù)，提升數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有設(shè)備的運行效率。這項液冷技術(shù)使數(shù)據(jù)中心無需配備高能耗的風(fēng)扇和空調(diào)設(shè)備，能大幅降低云計算對資源的影響。

此外，采用高效節(jié)能的新服務(wù)器亦是種綠色策略。新的服務(wù)器設(shè)計能在提供更強大計算能力的同時降低數(shù)據(jù)中心的能耗。新型處理器甚至還包含了更多的核心和緩存。例如，惠普就在投巨資開發(fā)能提高數(shù)據(jù)中心運行效率和降低能耗的技術(shù)。據(jù)悉，去年惠普推出了新款低能耗服務(wù)器，能耗比傳統(tǒng)服務(wù)器低60%。

另外，通過虛擬化、效用計算等技術(shù)，可大大提高硬件的利用率，并可以均衡不同物理服務(wù)器的計算負載，減少能源浪費。在系統(tǒng)使用上，采用虛擬化技術(shù)統(tǒng)籌設(shè)備使用，可以關(guān)停使用率不高的設(shè)備，又進一步降低了功耗。

IBM大中華區(qū)云計算中心云計算架構(gòu)師張國強則建議，將云計算管理的過程進行標準化管理，基于標準化進行自動化流程的安排，能形成IT資源的快速交付，保證資源交付效率。

10%

大多數(shù)服務(wù)器實際用于計算機運算的平均用電量只占總用電的6%至12%，有三分之二的服務(wù)器在閑時的能耗只比忙時減少不到10%。Gartner副總裁兼首席研究專家大衛(wèi)·卡布奇諾（David Cappuccio）透露，如今大部分云數(shù)據(jù)中心的利用效率僅為7%到12%之間。