特約撰稿人 | 吳勇毅

云計(jì)算，真的是綠色產(chǎn)業(yè)嗎？

特約撰稿人 | 吳勇毅

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

自從微軟、谷歌聯(lián)合發(fā)起云計(jì)算概念后，近兩三年云計(jì)算風(fēng)頭正旺，方興未艾，以超大的計(jì)算能力、超大的儲(chǔ)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(xiàng)目。高德納咨詢公司將云計(jì)算列為未來(lái)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(jì)算亦被視為綠色經(jīng)濟(jì)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)，讓人津津樂道。

近幾年為支持云計(jì)算的建設(shè)，全球各地的云計(jì)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(yùn)行。當(dāng)前我國(guó)各地的云計(jì)算中心建設(shè)也在加速展開、全面布局，幾乎每個(gè)中大城市都有自己的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中心、云計(jì)算中心。國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)美國(guó)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心推算，到2015年中國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模將高達(dá)2千多億元，科技部更是樂觀地估計(jì)在“十二五”期間（2011年~2015年），國(guó)內(nèi)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)?？蛇_(dá)7500億元到1萬(wàn)億元，成為拉動(dòng)各地GDP一個(gè)重要的支點(diǎn)。然而，云計(jì)算，真的是綠色產(chǎn)業(yè)嗎？不少地方政府雖將云計(jì)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(jì)算搞成不務(wù)正業(yè)的第二個(gè)房地產(chǎn)。

——中國(guó)工程院院士 李德毅

云計(jì)算并非綠色產(chǎn)業(yè)

一直以來(lái)，與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相同，人們都認(rèn)為基于互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的云計(jì)算是一個(gè)沒有污染、極低耗能的綠色產(chǎn)業(yè)。很多人都認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)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(shí)際上自從互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生之初，支持互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的各地?cái)?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(shí)體形式的信息也會(huì)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(shí)。其實(shí)，發(fā)郵件、瀏覽下文章、下載視頻等等，都會(huì)造成電能的耗費(fèi)。

隨著社會(huì)數(shù)字化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，全球出現(xiàn)越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)，IT能源消耗增長(zhǎng)速度越來(lái)越驚人，年增幅約為8%到10%，遠(yuǎn)大于全球平均能耗2%的增長(zhǎng)率。當(dāng)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(jì)算數(shù)據(jù)中心或說(shuō)是云基地通常會(huì)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(jī)等。而為了確保數(shù)據(jù)中心能24小時(shí)不間斷運(yùn)作，中心都會(huì)安裝多部大型冷氣系統(tǒng)，有時(shí)甚至加裝大型電風(fēng)扇，通過(guò)消耗大量電能來(lái)達(dá)到“散熱”效果。這些大大增加了云計(jì)算中心的能耗，因此，事實(shí)上，互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)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(duì)不斷增加的“云”的運(yùn)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(lái)巨大的壓力。全球引為驕傲的美國(guó)硅谷其實(shí)就是個(gè)高耗能中心，硅谷各大互聯(lián)網(wǎng)巨頭的大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心都被列入了加州政府的“有毒空氣污染物名冊(cè)”。美國(guó)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(jì)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(bào)紙雜志、購(gòu)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(dá)數(shù)十萬(wàn)平方英尺，為了應(yīng)對(duì)涌入服務(wù)器的電量過(guò)熱，保證這一排排的服務(wù)器能夠正常運(yùn)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(gè)數(shù)字信息大爆炸的時(shí)代，F(xiàn)acebook那占地?cái)?shù)十萬(wàn)英尺的處理器只不過(guò)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(dá)3億瓦特。在美國(guó)，全國(guó)各地?cái)?shù)據(jù)中心在2013年的用電量已占到了全美當(dāng)年用電量的5%左右，對(duì)比造紙業(yè)的電力消耗就會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)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(shí)報(bào)》評(píng)說(shuō)，素來(lái)被認(rèn)為是環(huán)保的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)其實(shí)并非環(huán)保，而作為因特網(wǎng)運(yùn)作支柱的“云端”數(shù)據(jù)中心，更是嚴(yán)重的污染源頭。

不僅如此，全球主要重點(diǎn)國(guó)家也如此。國(guó)際數(shù)據(jù)信息公司(IDC)估計(jì)，當(dāng)前全球逾300萬(wàn)座數(shù)據(jù)中心每小時(shí)耗電量高達(dá)3000萬(wàn)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(jì)，如果把全球云計(jì)算產(chǎn)業(yè)比做一個(gè)國(guó)家，其能耗排在第六位，介于德國(guó)和俄羅斯之間；而到2020年，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的電能需求將增長(zhǎng)逾60%，屆時(shí)全球主要IT營(yíng)運(yùn)商“云計(jì)算”(包括數(shù)據(jù)處理和電信網(wǎng)絡(luò))的能耗將近兩萬(wàn)億千瓦時(shí)，超過(guò)德、法、加和巴西等4國(guó)的能耗總和。可以說(shuō)，一直備受推崇的“云計(jì)算”，如今卻面臨著重大挑戰(zhàn)與危機(jī)。

更令人擔(dān)憂的是，當(dāng)中近9成電力更因數(shù)據(jù)中心運(yùn)作欠效率白白浪費(fèi)。國(guó)際調(diào)查機(jī)構(gòu)麥肯錫公司對(duì)藥廠、軍事合約商、銀行、媒體和政府機(jī)構(gòu)等70個(gè)大型數(shù)據(jù)中心、約2萬(wàn)個(gè)服務(wù)器進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)實(shí)際用于計(jì)算機(jī)運(yùn)算的平均用電量只占6%至12%，剩余的大量電力除了應(yīng)對(duì)突如其來(lái)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(shí)的電能只比忙碌的時(shí)候耗能少不到10%。美國(guó)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(shí)人士指出，信息大爆炸就像是把雙刃劍，在帶給人類社會(huì)信息化的便利同時(shí)也令人類不得不面對(duì)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(jì)算中心的發(fā)展模式是不可持續(xù)的，也是不符合社會(huì)發(fā)展潮流。

云基地巨大耗能引來(lái)爭(zhēng)議

為了存儲(chǔ)、提取海量的數(shù)據(jù)，時(shí)下國(guó)內(nèi)越來(lái)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(chǔ)存中心，他們亦給這些“數(shù)據(jù)中心”起了一個(gè)好聽的名字：叫做“云基地”。

最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)至少有28個(gè)省市都正式宣布，要打造各自的規(guī)模龐大的云基地，一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)在中國(guó)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(lái)全國(guó)共規(guī)劃建設(shè)的各地云數(shù)據(jù)中心就高達(dá)255個(gè)。

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

本來(lái)云計(jì)算技術(shù)確實(shí)可實(shí)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(guó)內(nèi)很多地方，動(dòng)輒新增百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，本身就存在很大的盲目性，更別說(shuō)云基地技術(shù)是否過(guò)關(guān)、是否合乎環(huán)保了。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心對(duì)各方面的要求都非常高，國(guó)內(nèi)許多云基地都達(dá)不到國(guó)際水平。曾有統(tǒng)計(jì)稱，在國(guó)內(nèi)一臺(tái)云計(jì)算服務(wù)器一年大概消耗5000~7000元的電費(fèi)，如果建設(shè)一個(gè)100萬(wàn)臺(tái)機(jī)器的云計(jì)算中心，光是電費(fèi)就要50~70億元，這在能源緊張的中國(guó)，顯然是一個(gè)大問題。

云基地特別耗能，曾經(jīng)有個(gè)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(guó)家能源局原局長(zhǎng)張國(guó)寶就直言不諱地表示，當(dāng)前非常流行的云計(jì)算模式，其實(shí)屬高能耗項(xiàng)目。據(jù)他掌握的中國(guó)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(shí)。以中國(guó)目前標(biāo)準(zhǔn)煤的效能看，需要消耗92萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤才能提供足夠的電力供中國(guó)聯(lián)通數(shù)據(jù)中心的能耗需求。張國(guó)寶同時(shí)稱，與中國(guó)聯(lián)通對(duì)應(yīng)，中國(guó)電信數(shù)據(jù)中心年耗電112億千瓦時(shí)，總計(jì)年需消耗102.95萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

不過(guò)就云計(jì)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(biāo)準(zhǔn)研究所高級(jí)工程師高巍表示，從單一角度上來(lái)看，云計(jì)算的能耗的確很大，但通過(guò)比較不難發(fā)現(xiàn)，采用云計(jì)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(dòng)云計(jì)算發(fā)展的根本動(dòng)力，不能以單一的能耗考評(píng)云計(jì)算。不過(guò)，有專家對(duì)此進(jìn)行反駁，在云計(jì)算領(lǐng)域，只是將企業(yè)的計(jì)算需求轉(zhuǎn)移到不同的地點(diǎn)，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(gè)社會(huì)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(jìng)爭(zhēng)力上，如果忽略綠色能源、節(jié)能資源的開發(fā)和利用，國(guó)內(nèi)的云計(jì)算行業(yè)將在未來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中陷于困境。

更令人擔(dān)憂的是，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多地方的數(shù)據(jù)中心都已出現(xiàn)了產(chǎn)能過(guò)剩的狀況。中國(guó)工程院院士李德毅指出，不少地方政府雖將云計(jì)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(jì)算搞成不務(wù)正業(yè)的第二個(gè)房地產(chǎn)。

云計(jì)算正在走向環(huán)保節(jié)能

面對(duì)被列入“有毒空氣污染物名冊(cè)”的情況和世人的指責(zé)，在美國(guó)，谷歌等一些云計(jì)算的引領(lǐng)公司，已打算進(jìn)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(yáng)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(guò)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(lái)實(shí)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(xiàng)液冷技術(shù)，提升數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有設(shè)備的運(yùn)行效率。這項(xiàng)液冷技術(shù)使數(shù)據(jù)中心無(wú)需配備高能耗的風(fēng)扇和空調(diào)設(shè)備，能大幅降低云計(jì)算對(duì)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(jì)能在提供更強(qiáng)大計(jì)算能力的同時(shí)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(yùn)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(guò)虛擬化、效用計(jì)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(jì)算負(fù)載，減少能源浪費(fèi)。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(jìn)一步降低了功耗。

IBM大中華區(qū)云計(jì)算中心云計(jì)算架構(gòu)師張國(guó)強(qiáng)則建議，將云計(jì)算管理的過(guò)程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，基于標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行自動(dòng)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(shí)際用于計(jì)算機(jī)運(yùn)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(shí)的能耗只比忙時(shí)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。