人工智能 (AI) 等新技术的激增及其前所未有的数据工作负载正在推高数据中心的用电量。仅在英国，预计未来十年的用电量将增长六倍。
再加上目前产生的数据总量的总体增加，以及保存这些精选和非精选数据所需的增强存储能力，可持续性已成为数据中心运营的核心。
如何克服可持续性障碍
众所周知，数据中心需要巨大的持续电力来运行其基础设施，从而导致大量排放。随着数据需求的增加，数据中心的能源足迹也在增长，这也导致了更高的排放量。然而，如何实现更可持续的运营并不总是很清楚。
因此，数据中心必须采取更积极主动和创新的方法来实现更好的可持续性。例如，使用工具和技术来更好地管理其运营的核心组件，例如利用数字孪生（现实世界物体或系统的数字复制品）来了解气流变化并更好地优化条件。
位置也是一个问题，因此，一些创新型领导者已经在寻求在靠近核电等能源的地方建设数据中心，以满足能源需求，同时降低排放。同样，公司也在战略地理位置（如气候较冷的地方）建设数据中心，以利用自然冷却来冷却基础设施，提高可持续性和成本效益。
然而，在公司制定净零排放计划时，重要的是要定义、衡量和执行他们的目标，以确保它们符合既定的国家和国际法规和期限。为了帮助数据中心克服可持续发展障碍，运营商可以遵循以下六种关键方法：
更高效的冷却系统
水冷和液冷技术可以最大限度地降低功耗并提高能源效率。如前所述，我们看到组织在气候较冷的地方（如斯堪的纳维亚半岛）建设数据中心，以自然减少冷却需求。直接液冷利用液体通道将热量从特定组件中吸走，因其精确度和效率而越来越受欢迎。液体浸没也成为一些客户的选择。将服务器完全或部分浸入介电流体中以降低其温度。
实施动态电源管理
通过根据实时需求调整能耗，数据中心可以显著提高其运营效率。例如，在活动较少的时期，可以通过减少能源使用来节省电力，从而在不影响性能的情况下最大限度地减少浪费。这包括交换机和路由器系统中的动态电源管理技术，例如关闭未使用的线路卡或端口并控制风扇速度以根据当前需求优化能源使用。相反，在高峰需求期间，可以扩大运营规模以满足不断增长的需求，确保一致可靠的服务水平。这样做不仅可以减少不必要的能源消耗，还可以通过降低与能源密集型运营相关的环境影响来促进可持续发展。
增强热量捕获和再分配
数据中心运营产生的热量可以被捕获并重新利用，为附近的设施和家庭提供供暖，将废物转化为宝贵的资源。这种方法促进了循环能源模式，多余的热量被重新定向而不是丢弃，从而减少了对环境的影响。将数据中心整合到本地能源系统中可以增强可持续性，并为周边地区和社区带来切实的利益，同时实现更广泛的能源效率目标。
转向模块化和可回收设备
为了最大限度地减少电子垃圾，设备设计时应考虑模块化，以便更轻松地升级和回收材料。模块化组件允许选择性更换或增强，而无需丢弃整个系统。此外，延长设备的生命周期可以最大限度地利用资源并最大限度地减少更换频率，从而进一步减少浪费。
先进的光学技术
光学是数据中心功耗的重要因素。为了解决这一问题，正在制定和实施各种举措来减少光学模块的能耗。线性驱动可插拔光学器件 (LPO)、线性接收光学器件 (LRO) 和共封装光学器件 (CPO) 等技术旨在优化光学互连的性能，同时显着降低其能源需求。
推进净零经济
通过结合上述要素，数据中心运营商可以实现碳排放减少并实现基于科学的净零目标。然而，这项持续而长期的努力将要求他们实施节能技术，优化其冷却系统，并最终投资于可再生能源。这些战略举措将有助于推动行业能源效率和碳减排标准，为更加可持续的未来做出贡献。
现有数据中心的优势
虽然仍有工作要做，但事实是数据中心已经在促进可持续发展方面发挥了至关重要的作用。从它们所实现的技术，尤其是那些减少了人类活动对环境影响的技术可以看出这一点。
这里的一个突出贡献是启用虚拟协作工具，如 Zoom、Microsoft Teams、Google Meet 和其他类似平台。这些解决方案改变了个人和组织的沟通方式，实现了无缝的远程交互。因此，旅行需求显著减少，从而减少了航空旅行和日常通勤产生的碳排放。
除了支持虚拟通信外，自动化网络管理工具和软件驱动方法的创新还推动了 IT 基础设施的可持续性。由机器学习 (ML) 和人工智能驱动的自动化工具可以有效地管理网络运营，通过仅在需要的地方和时间分配资源来优化能源使用。这可以防止资源供应过剩并减少能源浪费。
软件定义网络 (SDN) 和网络功能虚拟化 (NFV) 等软件驱动的解决方案还可以简化操作，最大限度地减少物理硬件要求并实现远程管理，从而进一步降低能耗。
展望 2025 年及以后，可再生能源很可能成为数据中心运营的基石，从一个雄心勃勃的目标转变为行业标准。所采用的创新和实践——从高效的冷却系统和动态电源管理到热量捕获和碳中和——对于实现全球环境目标至关重要。
因此，通过整合先进技术、遵守可衡量的、基于科学的净零承诺以及促进以环境为重点的解决方案，数据中心有望在实现更可持续的数字化未来方面发挥带头作用，同时继续支持全球创新和连通性。
