數據中心是現代生活的基本組成部分。在這個萬物互聯的時代，其是我們經濟和自主的支柱，提供隨時隨地訪問應用和數據的機會，使我們的生活和休閑體驗更加豐富。

盡管這些設施很重要，但于人們而言，了解甚少。然而，最近人們卻關注起數據中心，且對數據中心也有自己的看法。

許多討論都圍繞著數據中心對環境的影響。如在氣候危機方面，數據中心不一定有最好的媒體報道，因為其只希望受到大量的關注。

能源消耗，雖然幾乎不可能以任何程度的確定性進行量化，但專家估計，數據中心消耗的電力約占全球總發電量的1%。雖然這聽起來不太夸張，但想想由剩下的99%驅動的數百萬的其他事物呢。

更重要的是，還必須考慮能源的來源。其是化石燃料，還是來自可再生能源?

“制冷”也是一個熱門話題，數據中心需要大量的水來保持冷卻。然而，由于數據中心規模的差異，很難給出確切的數字。但有一個共識是，一個典型的數據中心每天使用約3-500萬加侖的水。這些水通常取自本地水源，也為鄰近的社區提供服務。

考慮到溫室氣體排放、熱量浪費和傳統設備的處置等因素，公眾輿論將數據中心視為不受歡迎的設施也就不足為奇了。

數據中心碳足跡的另一個新興貢獻者是，對數據中心的需求不斷增加，尤其是人工智能(AI)的日益普及。

人工智能的計算強度明顯高于“傳統”的應用。每次使用ChatGPT或Bard等生成式人工智能應用時，所消耗的能量大約是Google上標準搜索查詢的50-100倍。此外，訓練大型語言模型是資源密集型的，需要消耗多達1,287兆瓦時的電力，并產生超過500噸的碳。

這種對更多功率的需求是多種因素共同作用的結果，例如處理日益復雜的算法和計算的要求、增加的數據存儲和訪問，以及部署更強大的圖形處理單元(GPU)和張量處理單元(TPU)，這些都需要更多能量。

如果說，凈零數據中心在人工智能革命之前，是遙不可及的，那么現在呢，這一愿望是否不可能實現呢?

能否讓數據中心變得清潔、綠色?

多年來，包括Google和Microsoft等巨頭在內的企業，一直致力于減少其數據中心對環境的影響。如，Microsoft的“Project Natick”的“登月計劃”、Google承諾到2030年實現水資源積極利用。

但是，拋開這些宏大的愿景，我們現在能做些什么嗎?

首先，這里有一個技術演進的因素。硬件和軟件方面的巨大創新和進步正在不斷涌現。這將使服務器變得更加高效、能夠更好地節省電力，包括對非關鍵應用的睡眠狀態進行更智能的管理，以及更高的彈性和穩定性，從而消除對污染嚴重的備用發電機的需求。

另一方面，該行業需要更智能地回收傳統或冗余的硬件，考慮到其中保存的敏感數據，這通常具有挑戰性。

數據中心設計在減少碳排放方面也發揮著至關重要的作用，這受到內部、外部以及中心位置的影響。應該采用循環方法，使用可持續材料，并確保獲得充足的清潔能源和水資源。

來自可再生能源的清潔能源是數據中心實現凈零排放的最重要因素。如果能夠持續可靠地從電網獲取電力，那是再好不過了。但未來數據中心可能擁有自己獨立的離網電源，確保純綠色電力，并減輕對鄰近社區供電的任何不利影響。

一些設施已經邁出了大膽的一步，使用燃料電池為設施供電。理想情況下，這些電池將由氫驅動。雖然“綠色氫”還不能大規模應用，但氣體動力燃料電池是可以的。根據所使用的氣體類型，這還有助于減少溫室氣體，以及氮氧化物排放和噪音污染……這正是針對市中心場地或住宅周圍場地的解決方案。

此外，使用離網電源，對該行業的另一個好處是，這是一種更快實施的解決方案，提供上市速度，因為將中心連接到電網需要時間……而這不是一個以耐心著稱的行業!

當談到保持數據中心冷卻時，還需要挑戰共識——冷卻空氣是最好的冷卻解決方案嗎?

在早期的大型機和超級計算機，例如IBM System 360，液體冷卻非常流行，但在隨后的幾十年中被逐步淘汰。然而，在過去幾年中，通過單相和兩相浸沒式冷卻、冷板冷卻和后門冷卻器，各種形式的冷卻重新興起。

所有這些方法都允許高達98%的熱量回收，與此相關的是，從燃料電池中排出熱量可以實現更高質量的熱量再利用。

請記住，這些熱量本質上是浪費，可以重新利用以加熱，為城市農業提供能源、甚至添加到區域供暖系統中，并可以在能源轉換之前干燥生物質。值得注意的是，與所有行業一樣，需要謹慎確保浸入式介質流體不含有任何PFAS(永久)化學物質，這些化學物質可能會污染當地的水和地面。

所以，無論是否有人工智能的壓力，這個行業都可以采取一些措施來創建凈零數據中心設施。