文章來源：遠見雜誌
文章作者：Pure Storage台灣區總經理 呂晏緹
數位轉型耗能又耗水？企業邁向永續的三大解決方案
後疫情時代，企業加速數位轉型。Unsplash by Maxime
近期台灣水情嚴峻，對仰賴高耗能、高用水的科技產業來說無疑深受衝擊，許多企業已經紛紛啟動應對措施並進入自主加強節水階段。 然而，水資源的缺乏其實只是眾多能源問題中的一環，現代企業若持續擴大經營規模，又期望維持永續經營與發展，就必須回到根本思考整體的資源配置方案。
面對迫在眉睫的氣候變遷危機，企業再也無法忽視自己對環境的衝擊。永續性與企業成長必須攜手並進，這樣才能在經濟發展與對地球永續之間取得平衡。目前，亞洲國家已開始朝著永續與平衡方向邁進，從越南的超大型太陽能基礎建設計畫，到韓國承諾投入數十億美元來打造綠色工作機會、可再生能源、電動車以及節能建築。
但同樣地，全世界也正以前所未有的速度走向數位化，而且在全球疫情的加溫下愈來愈快。然而，數位轉型要倚靠極為耗能的資料中心來支撐，因此在未來幾年，可預見資料中心的需求只會不斷向上攀升。
餵養資料的巨獸
亞洲地區是今日數位活動的重要聚點，根據 e-Conomy SEA 2019 的報告估計，該地區的網際網路經濟產值已高達1,000億美元，且預計未來五年之內還會再成長三倍，儼然成為全世界資料中心與機房共置服務成長最迅速的市場之一，年成長率 12.9%，帶動了社群媒體、行動銀行、影音串流和電子商務的蓬勃發展。而近年亦有國際大廠相繼來台設立資料中心，更為台灣帶來雄厚的商機與發展機會。
由於數位商品與服務的強烈需求，再加上各種新興技術的崛起（如 5G、區塊鏈、機器學習、IoT），未來可預見資料中心服務的需求只會增加不會減少，進一步使得我們與能源的關係更加複雜。
舉例來說，儘管機器學習可能帶來革命性的效益，但光是訓練一個機器學習模型所耗費的能源、以及所產生的二氧化碳，相當於美國一輛汽車終生排放廢氣量的五倍。
由於數位商品與服務的強烈需求，再加上各種新興技術的崛起（如 5G、區塊鏈、機器學習、IoT），未來可預見資料中心服務的需求只會增加不會減少，進一步使得我們與能源的關係更加複雜。
舉例來說，儘管機器學習可能帶來革命性的效益，但光是訓練一個機器學習模型所耗費的能源、以及所產生的二氧化碳，相當於美國一輛汽車終生排放廢氣量的五倍。
圖／各國推行減碳政策，帶起電動車商機。Unsplash by Jannes Glas
這些全球各地所面臨到的數位化與環境永續經營的問題，也同樣發生在台灣。台灣各產業在大環境的影響下也正面臨急迫的數位傳型需求，然而在轉型的過程，可能將面臨更大的挑戰，在空間有限與資產及營運成本不斷飆漲的情況下，資料中心經營者將承受更大的壓力，必須盡可能善用現有的土地資源。
因此政府也需要開始積極推動相關計畫，透過綠能、數位建設等永續發展的數位化進程，能將台灣打造成永續發展的智慧城市。
因此政府也需要開始積極推動相關計畫，透過綠能、數位建設等永續發展的數位化進程，能將台灣打造成永續發展的智慧城市。
方法一：為低耗能的未來奠定基礎
為了解決這個問題，許多企業都開始改用低碳電力，並公布重要的能源轉型計畫，包含像是全球三大雲端服務業者：Amazon、Google和Microsoft。Amazon早在2014年即宣布未來Amazon 資料中心將長期投入100%使用可再生能源計畫；Google則是購入再生能源的各項相關設備來達到零碳足跡，甚至也使用機器學習優化資料中心的能源使用效率；Microsoft除了能源採購外，也嘗試讓資料中心變成大型能源儲存中心。
近期經濟部能源局公告未來幾年台灣應備總電容量數額創史上新高，2024年到2025年增加257.6萬瓩，台灣半導體龍頭台積電也為落實綠色製造，建置智慧化管理系統，並汰換低能效元件來達到機台設備耗能最佳化，盡可能善用所有乾淨能源，而這勢必也有助於帶動這股趨勢。未來我們無疑將看到更多資料中心基礎架構採取同樣的轉型作法。
不過，追求更乾淨、更低碳的電力只是第一步，企業還必須搭配能源效率更高的解決方案來盡可能減少我們需消耗的能源。
許多政府部門一直在關注的一項重要指標就是資料中心的電力使用效率（Power Usage Effectiveness，簡稱PUE），這項能源效率指標代表的是資料中心消耗的總電力與實際IT設備消耗的總電力之間的比值。
為了因應這項挑戰，資料中心基礎架構經營者通常會聚焦於冷卻效率的改善。目前我們離建造海上漂浮式資料中心的願景還很遙遠，且將資料中心搬到北極圈的計畫似乎也不太可行。所以，單純改用可在更高溫環境下運作或不太需要冷卻的機器設備，長期而言或許更為可行、也更經濟。
一些新的解決方案（如快閃儲存與鋰離子電池）能提供更好的能源效率與可靠性，也更有可能在短期內普及到大多數的現代化資料中心環境。
近期經濟部能源局公告未來幾年台灣應備總電容量數額創史上新高，2024年到2025年增加257.6萬瓩，台灣半導體龍頭台積電也為落實綠色製造，建置智慧化管理系統，並汰換低能效元件來達到機台設備耗能最佳化，盡可能善用所有乾淨能源，而這勢必也有助於帶動這股趨勢。未來我們無疑將看到更多資料中心基礎架構採取同樣的轉型作法。
不過，追求更乾淨、更低碳的電力只是第一步，企業還必須搭配能源效率更高的解決方案來盡可能減少我們需消耗的能源。
許多政府部門一直在關注的一項重要指標就是資料中心的電力使用效率（Power Usage Effectiveness，簡稱PUE），這項能源效率指標代表的是資料中心消耗的總電力與實際IT設備消耗的總電力之間的比值。
為了因應這項挑戰，資料中心基礎架構經營者通常會聚焦於冷卻效率的改善。目前我們離建造海上漂浮式資料中心的願景還很遙遠，且將資料中心搬到北極圈的計畫似乎也不太可行。所以，單純改用可在更高溫環境下運作或不太需要冷卻的機器設備，長期而言或許更為可行、也更經濟。
一些新的解決方案（如快閃儲存與鋰離子電池）能提供更好的能源效率與可靠性，也更有可能在短期內普及到大多數的現代化資料中心環境。
方法二：發揮空間與資源的最大效益
台灣的自然環境多變，氣溫、濕度皆比資料中心理想的運作環境還要高，還會有颱風、地震的威脅。
此外，如同亞洲許多人口密集的都市一樣，地窄人稠的特性也迫使資料中心工程師必須不斷規畫並重新設計架構，以便能在固定的面積當中容納更多運算資源。首先，第一步就是要確保所有垂直機架空間都徹底利用，因此每一個元件都得根據其體積與效能來審慎挑選。
除此之外，還要定期更新設備，適時汰換或修復一些老舊或效能不彰的元件。前述提過的快閃儲存與鋰離子電池等解決方案，不僅電源效率更好，而且占用的空間也大幅縮小，可確保基礎架構隨時維持最高效能。
此外，如同亞洲許多人口密集的都市一樣，地窄人稠的特性也迫使資料中心工程師必須不斷規畫並重新設計架構，以便能在固定的面積當中容納更多運算資源。首先，第一步就是要確保所有垂直機架空間都徹底利用，因此每一個元件都得根據其體積與效能來審慎挑選。
除此之外，還要定期更新設備，適時汰換或修復一些老舊或效能不彰的元件。前述提過的快閃儲存與鋰離子電池等解決方案，不僅電源效率更好，而且占用的空間也大幅縮小，可確保基礎架構隨時維持最高效能。
圖／全球企業永續發展，就能對地球環境盡一份心力。Imagen de Margo Tanenbaum en Pixabay
方法三：打破科技消費循環
圖／IT服務也能像Netflix一樣採「訂閱制」。Unsplash by freestocks
最後一項實現永續性數位化的方法需要一種全面性的徹底改變，打破傳統的科技消費循環。
如同消費性市場的發展一樣，企業現在也能以「服務」的方式來採購IT資源（如資料分析服務與儲存服務），就好像訂閱Netflix和Spotify一樣，協助IT團隊解決普遍面臨但卻被經常忽略的一項問題：80% 以上的企業內資料中心伺服器，其容量都超出實際需求。
如同消費性市場的發展一樣，企業現在也能以「服務」的方式來採購IT資源（如資料分析服務與儲存服務），就好像訂閱Netflix和Spotify一樣，協助IT團隊解決普遍面臨但卻被經常忽略的一項問題：80% 以上的企業內資料中心伺服器，其容量都超出實際需求。
所以，如果企業能在有需求的時候再採購所需的資源，就能避免使用率不佳問題以及不必要的冷卻、電力與維護成本。
如此一來，企業也就不必提前幾個月或幾年對未來預做規劃，但到頭來卻發現之前的規劃完全跟不上無時無刻都在變化的需求，因為外在的環境愈來愈詭譎多變、充滿不確定性。
企業在建構資料基礎架構時若能保有採購上的彈性，就能在需要時迅速擴大或縮小規模，只需注意應定期更新和汰換元件即可，這樣企業就能避免大規模砍掉重練，同時省下大量的清運成本，避免產生不計其數的電子廢棄物。
這些企業如何從永續性的角度設計及建造資料中心的方法，必須融合新觀念與最佳實務原則，並且與企業與政府部門密切合作來持續修正，才能維持我們的競爭力。要在追求數位化與永續解決方案之間取得平衡點，將是一項複雜而不斷推進的過程，但令人振奮的是，我們已經朝著正確的方向跨出了第一步！
如此一來，企業也就不必提前幾個月或幾年對未來預做規劃，但到頭來卻發現之前的規劃完全跟不上無時無刻都在變化的需求，因為外在的環境愈來愈詭譎多變、充滿不確定性。
企業在建構資料基礎架構時若能保有採購上的彈性，就能在需要時迅速擴大或縮小規模，只需注意應定期更新和汰換元件即可，這樣企業就能避免大規模砍掉重練，同時省下大量的清運成本，避免產生不計其數的電子廢棄物。
這些企業如何從永續性的角度設計及建造資料中心的方法，必須融合新觀念與最佳實務原則，並且與企業與政府部門密切合作來持續修正，才能維持我們的競爭力。要在追求數位化與永續解決方案之間取得平衡點，將是一項複雜而不斷推進的過程，但令人振奮的是，我們已經朝著正確的方向跨出了第一步！
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