在雲端運算嶄露頭角的今日,碳足跡的話題似乎逐漸引起關注。從潮男潮女到御宅一族,把環保綠能掛在嘴角就像是把iPhone握在手上一樣時髦。不過支撐起iPhone、Facebook、Google map應用環境的雲端技術綠不綠?雲端這個觀念所引起的產業結構改變,使我們必須重新檢視能源消耗與配置的議題。在這個議題之下,有我們關心的產業衝擊和機會,以及對明日之星的期待。
資料處理中心的耗能特性加深疑慮什麼是雲端運算呢?雲端應用在電腦發展的進程上可說是資訊科技返老還童,和對PC時代的顛覆。簡單的說,它在架構上差不多是”恐龍時代”大型主機運算系統的放大版,把個人電腦時代放在個人端的運算移到後台,個人端的運算則予以虛擬化和標準化。在雲端運算的環境中,資料處理中心(Internet Data Center)擔負運算、儲存和網路中心節點,IDC的趨勢是投資大型化和設備高度集中化。雲端運算的耗能來自2個大項目:資料中心電力消耗(主要是設備運作和冷氣),以及網路傳輸耗電。依目前資料估算,大型IDC耗能佔全球碳排放大約0.5%,在未來雲端運算深化後,有研究單位預估比重將會佔到2%,這代表了某些大型企業的IDC碳排放甚至會超越大多數的單一西方國家。
| 雲端運算市場的綠能大挑戰。 |
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理解雲端運算的概念,就不能輕忽能源耗用的議題。而能源耗用的議題,可由三個面向加以解讀:新應用創造價值、提升平台的能源效率、以及發展替代性元件降低耗能,每個面向都存在機會和挑戰。
雲端應用面 創造碳足跡紅利雲端運算的基本概念是將終端運算搬移至伺服器端,原本在個人電腦上的重複資源浪費,將可以得到效率上的改進。例如Facebook宣稱,使用者將照片上傳並以E-mail發送親朋好友的行為模式,大量節約了紙本印刷所產生的碳足跡,對照於興建機房和營運的耗能,碳足跡的生成降低了38%。
這一個概念也適用於e-commerce所帶來的效果,例如減少實體賣場建設和交通運輸往返所產生的碳足跡,積極的意義是藉由雲端應用來產生碳足跡紅利。對台灣業者而言,隨著雲端技術的普及與領先,在應用面上有不落人後的優勢,這個局面與15年前的企業級軟體蓬勃發展頗類似,不過優勢並非保證。今天的網路遊戲、網路服務等業者都是享有優勢的族群,虛擬化服務可能是雲端運算產業鏈中最有價值的一環,然而競爭的本質則包含了服務、創新、技術、管理、甚至財務範疇。
提升平台的能源效率雲端運算的實體架構其實是建構在一個服務的產業鏈上,有平台的提供者,通訊的提供者,和運算服務的提供者。良好的利用效率雖不能減少碳依賴,但卻是增加價值的有效手段,而產業鏈的完整度直接影響整體效率最佳化,這應該是政策面最需關注的項目,且不單侷限於資訊科技範疇。例如海外先進機房設計大量採用綠建築概念,其他諸如智慧電網(Intelligent Power Grid)、智慧型設備通訊介面(Machine to Machine Communicatoin)等應用,日本近幾年便十分關注建築物直流供電系統的產業標準,藉以大幅降低交直流轉換耗損,進而取得市場領導。這是個跨領域的主導機會,對照日本的企圖心,我們應該要有更大膽積極的投入。
低耗能元件的發展強大運算能力的副產品是龐大的設備體積和驚人的熱量。為了解決IDC熱耗損的問題,需要建構冷氣系統,導致進一步增加耗能。因此低耗能元件和設備微型化是未來電腦及週邊設備的發展趨勢,例如刀鋒伺服器和高密度磁碟陣列等設計帶來的散熱問題,又會帶來商機;系統化散熱的解決方案則能帶動更高密度的設備。從高效能低發熱IC製程到製程熱能快速引導排除,我們可發現,台灣廠商可著墨之處甚多,也有不錯的成績。
對台灣而言,雲端運算和綠能都是未來10年的極重要產業,但究竟是綠能產業在雲端運算環境中找到機會,還是雲端科技在綠能產業中找到出口呢?正如許多簡單的問題都不會有簡單的答案,但可以確定的是,雲端科技當然可以是綠色的,對許多人來說,更是綠得發”金”呢。