云計算對現(xiàn)實世界環(huán)境的影響

　　云計算可能聽起來微不足道，但它對環(huán)境的影響卻是非常真實的。

　　隨著社會對計算能力的需求不斷增長，需要更多的能源、消耗更多的自然資源并產(chǎn)生更多的溫室氣體排放，數(shù)字領(lǐng)域?qū)�可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生越來越大的負(fù)面影響。 因此，云計算對環(huán)境的影響正受到更嚴(yán)格的審查，需要業(yè)務(wù)和 IT 領(lǐng)導(dǎo)者采取行動。

　　根據(jù)倡導(dǎo)向后碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的法國非營利組織 The Shift Project 的數(shù)據(jù)，數(shù)字行業(yè)每年在全球排放量中所占的比例在 3% 至 4% 之間。 到 2025 年，這一份額可能會增加一倍。

　　數(shù)據(jù)中心是這些排放的主要驅(qū)動因素之一。

　　云依賴于龐大的數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。 根據(jù)國際能源協(xié)會的數(shù)據(jù)，這些能源每年占全球能源相關(guān)溫室氣體排放量的近 1%，到 2020 年將產(chǎn)生約 300 噸二氧化碳當(dāng)量。

　　隨著環(huán)境、社會和治理問題在消費者、投資者、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)中變得越來越重要，云提供商變得更加可持續(xù)的壓力越來越大。

　　研究公司 Gartner 的杰出副總裁分析師埃德·安德森 (Ed Anderson) 表示：“云提供商關(guān)心可持續(xù)性，因為他們的主要利益相關(guān)者也關(guān)心可持續(xù)性。”

　　盡管如此，云提供商是否能夠真正降低其對環(huán)境的影響以及是否能夠大幅降低仍存在疑問。

　　這是因為對云服務(wù)的需求激增預(yù)計將推動云計算設(shè)施的擴(kuò)展，同時衡量、報告和接收第三方對可持續(xù)發(fā)展工作的驗證的能力仍然是一個新興學(xué)科。

　　云計算的定義

　　云計算是指通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的按需計算資源，例如處理和存儲。 該術(shù)語本身是在 2006 年 Amazon 推出 Amazon Web Services (AWS) 及其彈性計算云服務(wù)后開始使用的。

　　其他公司，特別是谷歌和微軟，也緊隨其后推出了自己的云計算產(chǎn)品。

　　如今，這三個企業(yè)與 IBM 和 Oracle 一起構(gòu)成了排名前五的超大規(guī)模企業(yè)，每個企業(yè)都有能力提供大規(guī)模計算能力。 較小的提供商也提供云服務(wù)。

　　隨著提供商能力的增強(qiáng)，軟件制造商利用云的優(yōu)勢，從銷售組織在自己的數(shù)據(jù)中心本地運行的軟件轉(zhuǎn)向銷售 SaaS。 現(xiàn)在，許多 SaaS 產(chǎn)品也在超大規(guī)模云中運行。

　　與此同時，曾經(jīng)在內(nèi)部擁有和管理自己的服務(wù)器的企業(yè)組織開始將其計算操作轉(zhuǎn)移到云，并在此過程中關(guān)閉自己的數(shù)據(jù)中心。

　　盡管許多組織仍然有一些軟件在內(nèi)部運行，但他們正在逐年消耗更多的云服務(wù)：Gartner預(yù)測，2023年全球最終用戶在公共云服務(wù)上的支出將增長20.7%，達(dá)到5918億美元，高于2022年的4903億美元。

　　云提供商將需要大幅提高計算能力，以應(yīng)對人工智能、基于區(qū)塊鏈的服務(wù)、流媒體服務(wù)和沉浸式網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)的計算需求。

　　反過來，這可能意味著云計算會帶來更多的環(huán)境影響。

　　云計算對環(huán)境的影響

　　盡管“云”聽起來很虛幻，但它運行在稀有金屬、硬件、電纜、風(fēng)扇、服務(wù)器、存儲陣列、路由器、交換機(jī)、計算機(jī)、智能手機(jī)、稀有金屬等等上。 隨著云公司越來越多地提供計算資源，計算對環(huán)境的影響變得更加明顯。

　　云計算需要大量能源，而能源生產(chǎn)本身也會對環(huán)境產(chǎn)生影響。

　　根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇的數(shù)據(jù)，云計算和數(shù)據(jù)中心已成為主要的碳排放驅(qū)動因素，約占美國電力消耗和科技公司多種排放的 1.8%。

　　專業(yè)服務(wù)公司安永云計算技術(shù)咨詢董事總經(jīng)理伊恩·格羅貝爾 (Ian Grobel) 表示，云計算設(shè)施和數(shù)據(jù)中心不僅需要電力為硬件供電，還需要電力為建筑運營提供電力，尤其是保持機(jī)器涼爽所需的空調(diào)。

　　格羅貝爾說，云計算還需要大量的水來冷卻。

　　例如，谷歌在 2022 年底發(fā)布了用水量數(shù)據(jù)，據(jù)該公司稱，2021 年，谷歌數(shù)據(jù)中心平均每天消耗約 45 萬加侖的水。

　　研究人員警告說，ChatGPT 等人工智能服務(wù)將推高用水量。

　　例如，根據(jù)加州大學(xué)河濱分校的計算，僅 20 到 50 次查詢就需要 17 盎司淡水。

　　此外，格羅貝爾說，云計算操作會產(chǎn)生大量熱量。 越來越多的運營商希望通過將熱量轉(zhuǎn)移到需要的區(qū)域(例如溫室運營)來回收熱量，但到目前為止很少有人采取這種選擇。

　　云計算設(shè)施還需要大片土地，這也是對環(huán)境的影響。

　　格羅貝爾說，云提供商經(jīng)常在某些地區(qū)建造設(shè)施，這可能有助于以某種方式最大限度地減少對環(huán)境的影響，但可能會加劇其他影響。

　　格羅貝爾說，供應(yīng)商可能會在類似沙漠的地區(qū)建立數(shù)據(jù)中心，這樣他們就可以添加太陽能電池陣列為其設(shè)施供電，或者將它們安置在氣候寒冷的地區(qū)以降低冷卻要求。 但這些決定可能意味著其他地方的需求更加密集，例如進(jìn)一步增加沙漠地區(qū)的供水壓力或在氣候涼爽的綠地進(jìn)行建設(shè)。

　　“所以這里需要權(quán)衡，”他說。

　　大型數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的噪音污染也已成為一個環(huán)境問題。

　　越來越多的數(shù)據(jù)中心所在社區(qū)或擬建社區(qū)的人們抗議數(shù)據(jù)中心冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音。

　　電子垃圾是云計算造成的另一個環(huán)境問題。

　　根據(jù)德國市場和消費者數(shù)據(jù)提供商Statista的研究，2022年全球產(chǎn)生了5940萬公噸電子垃圾，預(yù)計每年將產(chǎn)生越來越多的電子垃圾，到2030年將達(dá)到7470萬公噸。

　　事實上，根據(jù)廢物管理世界，電子垃圾是增長最快的廢物流，只有一小部分被回收。

　　本地與云的環(huán)境影響

　　隨著人們越來越依賴數(shù)字服務(wù)，云計算的環(huán)境成本迫切需要關(guān)注。但就云與本地的辯論而言，很少有行業(yè)觀察人士會說公司應(yīng)該留在本地。

　　“云可以以更有效的方式(比內(nèi)部部署技術(shù))進(jìn)行計算和存儲，但同時它會產(chǎn)生更多的整體計算，”安德森說。“因此，當(dāng)我們談到它對環(huán)境的影響時，我們還必須考慮它的擴(kuò)展以及它支持全面擴(kuò)展技術(shù)使用的能力。”

　　較小的分布式數(shù)據(jù)中心和內(nèi)部企業(yè)設(shè)施可能會對環(huán)境產(chǎn)生更大的影響。

　　據(jù)研究公司IDC稱，從本地計算轉(zhuǎn)向云計算可能會在2021年至2024年期間減少超過10億噸的二氧化碳排放，部分原因是聚合計算資源的效率更高。

　　同樣，與一對夫婦住在大房子里相比，住在公寓和共管公寓等合住建筑中的人們可以共享服務(wù)，而且能源和資源效率更高，共享數(shù)據(jù)中心可以以大多數(shù)本地數(shù)據(jù)中心無法做到的方式進(jìn)行優(yōu)化。

　　研究公司 IDC 表示，從本地計算轉(zhuǎn)向云計算可能會在 2021 年至 2024 年期間減少超過 10 億噸二氧化碳的排放，部分原因是聚合計算資源的效率更高。

　　同樣，與住在大房子里的一對夫婦相比，居住在共同住宅建筑(例如公寓和公寓)中的人們可以共享服務(wù)，并且能源和資源效率更高，共享數(shù)據(jù)中心可以以最優(yōu)化的方式進(jìn)行優(yōu)化 本地數(shù)據(jù)中心不能。

　　IT 服務(wù)管理公司 NTT Data 的云解決方案架構(gòu)高級總監(jiān) Matt Buchner 表示：“在大多數(shù)情況下，云中的工作負(fù)載會更加環(huán)保。”

　　Buchner 表示，由于云提供商的規(guī)模和商業(yè)模式，它擁有構(gòu)建優(yōu)化運營的專業(yè)知識和動力。 例如，云提供商可以創(chuàng)建在不使用時關(guān)閉的計算資源，并將其設(shè)施設(shè)計為盡可能高效地運行，從而節(jié)省資源。

　　此外，許多云提供商公開承諾采取行動減少對環(huán)境的影響。

　　例如，AWS 于 2022 年底宣布計劃到 2030 年實現(xiàn)“水積極”計劃，即向社區(qū)返還的水量超過其使用量。AWS 還表示，預(yù)計到 2025 年其業(yè)務(wù)中將實現(xiàn) 100% 可再生能源 ——比原定的 2030 年目標(biāo)提前了五年。 它還承諾到 2040 年實現(xiàn)凈零碳。

　　與此同時，谷歌表示，其運營已經(jīng)實現(xiàn)碳中和，并計劃到 2030 年在其所有數(shù)據(jù)中心 24/7 全天候使用無碳能源，作為其更大的可持續(xù)發(fā)展計劃的一部分。

　　微軟、IBM 和甲骨文都有類似的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

　　Gartner 表示，隨著云提供商爭奪客戶，隨著越來越多的組織開始關(guān)注這些因素，這些可持續(xù)發(fā)展努力可能會成為差異化點。 該公司在 2022 年 1 月 24 日的新聞稿中表示，到那時，超大規(guī)模企業(yè)的碳足跡將成為云購買決策的三大標(biāo)準(zhǔn)。

　　然而，懷疑論者并不相信云客戶可以在云計算對環(huán)境的影響方面做出很大的改變。

　　例如，2022 年 2 月，麻省理工學(xué)院發(fā)布了一項研究，詳細(xì)介紹了云計算的驚人影響。

　　此外，人們越來越關(guān)注包括云提供商在內(nèi)的公司是否真正實現(xiàn)了其可持續(xù)發(fā)展要求。

　　根據(jù)可持續(xù)發(fā)展非營利組織 New Climate 2022 年的一項研究，谷歌、亞馬遜和蘋果等公司夸大了自己在可持續(xù)發(fā)展方面的進(jìn)展。

　　安德森說，洗綠現(xiàn)象可能會發(fā)生，但可能不是故意的。

　　隨著越來越多的業(yè)務(wù)和IT領(lǐng)導(dǎo)者試圖將他們的決策建立在可持續(xù)采購和供應(yīng)商選擇的基礎(chǔ)上，他們將需要更密切地評估綠色主張。

　　作者：Mary K. Pratt