云计算对现实世界环境的影响

作者：Mary K. Pratt 2023-09-20 14:32:07

云计算 随着越来越多的公司加大对云计算的依赖，他们可能会忽视对环境的影响。这就是为什么这是一个糟糕的主意。

云计算可能听起来微不足道，但它对环境的影响却是非常真实的。

随着社会对计算能力的需求不断增长，需要更多的能源、消耗更多的自然资源并产生更多的温室气体排放，数字领域对可持续发展产生越来越大的负面影响。 因此，云计算对环境的影响正受到更严格的审查，需要业务和 IT 领导者采取行动。

根据倡导向后碳经济转型的法国非营利组织 The Shift Project 的数据，数字行业每年在全球排放量中所占的比例在 3% 至 4% 之间。 到 2025 年，这一份额可能会增加一倍。

数据中心是这些排放的主要驱动因素之一。

云依赖于庞大的数据中心和数据传输网络。 根据国际能源协会的数据，这些能源每年占全球能源相关温室气体排放量的近 1%，到 2020 年将产生约 300 吨二氧化碳当量。

随着环境、社会和治理问题在消费者、投资者、企业领导者和监管机构中变得越来越重要，云提供商变得更加可持续的压力越来越大。

研究公司 Gartner 的杰出副总裁分析师埃德·安德森 (Ed Anderson) 表示：“云提供商关心可持续性，因为他们的主要利益相关者也关心可持续性。”

尽管如此，云提供商是否能够真正降低其对环境的影响以及是否能够大幅降低仍存在疑问。

这是因为对云服务的需求激增预计将推动云计算设施的扩展，同时衡量、报告和接收第三方对可持续发展工作的验证的能力仍然是一个新兴学科。

云计算的定义

云计算是指通过互联网访问的按需计算资源，例如处理和存储。 该术语本身是在 2006 年 Amazon 推出 Amazon Web Services (AWS) 及其弹性计算云服务后开始使用的。

其他公司，特别是谷歌和微软，也紧随其后推出了自己的云计算产品。

如今，这三个企业与 IBM 和 Oracle 一起构成了排名前五的超大规模企业，每个企业都有能力提供大规模计算能力。 较小的提供商也提供云服务。

随着提供商能力的增强，软件制造商利用云的优势，从销售组织在自己的数据中心本地运行的软件转向销售 SaaS。 现在，许多 SaaS 产品也在超大规模云中运行。

与此同时，曾经在内部拥有和管理自己的服务器的企业组织开始将其计算操作转移到云，并在此过程中关闭自己的数据中心。

尽管许多组织仍然有一些软件在内部运行，但他们正在逐年消耗更多的云服务：Gartner预测，2023年全球最终用户在公共云服务上的支出将增长20.7%，达到5918亿美元，高于2022年的4903亿美元。

云提供商将需要大幅提高计算能力，以应对人工智能、基于区块链的服务、流媒体服务和沉浸式网络等新兴技术的计算需求。

反过来，这可能意味着云计算会带来更多的环境影响。

云计算对环境的影响

尽管“云”听起来很虚幻，但它运行在稀有金属、硬件、电缆、风扇、服务器、存储阵列、路由器、交换机、计算机、智能手机、稀有金属等等上。 随着云公司越来越多地提供计算资源，计算对环境的影响变得更加明显。

云计算需要大量能源，而能源生产本身也会对环境产生影响。

根据世界经济论坛的数据，云计算和数据中心已成为主要的碳排放驱动因素，约占美国电力消耗和科技公司多种排放的 1.8%。

专业服务公司安永云计算技术咨询董事总经理伊恩·格罗贝尔 (Ian Grobel) 表示，云计算设施和数据中心不仅需要电力为硬件供电，还需要电力为建筑运营提供电力，尤其是保持机器凉爽所需的空调。

格罗贝尔说，云计算还需要大量的水来冷却。

例如，谷歌在 2022 年底发布了用水量数据，据该公司称，2021 年，谷歌数据中心平均每天消耗约 45 万加仑的水。

研究人员警告说，ChatGPT 等人工智能服务将推高用水量。

例如，根据加州大学河滨分校的计算，仅 20 到 50 次查询就需要 17 盎司淡水。

此外，格罗贝尔说，云计算操作会产生大量热量。 越来越多的运营商希望通过将热量转移到需要的区域(例如温室运营)来回收热量，但到目前为止很少有人采取这种选择。

云计算设施还需要大片土地，这也是对环境的影响。

格罗贝尔说，云提供商经常在某些地区建造设施，这可能有助于以某种方式最大限度地减少对环境的影响，但可能会加剧其他影响。

格罗贝尔说，供应商可能会在类似沙漠的地区建立数据中心，这样他们就可以添加太阳能电池阵列为其设施供电，或者将它们安置在气候寒冷的地区以降低冷却要求。 但这些决定可能意味着其他地方的需求更加密集，例如进一步增加沙漠地区的供水压力或在气候凉爽的绿地进行建设。

“所以这里需要权衡，”他说。

大型数据中心产生的噪音污染也已成为一个环境问题。

越来越多的数据中心所在社区或拟建社区的人们抗议数据中心冷却风扇产生的噪音。

电子垃圾是云计算造成的另一个环境问题。

根据德国市场和消费者数据提供商Statista的研究，2022年全球产生了5940万公吨电子垃圾，预计每年将产生越来越多的电子垃圾，到2030年将达到7470万公吨。

事实上，根据废物管理世界，电子垃圾是增长最快的废物流，只有一小部分被回收。

本地与云的环境影响

随着人们越来越依赖数字服务，云计算的环境成本迫切需要关注。但就云与本地的辩论而言，很少有行业观察人士会说公司应该留在本地。

“云可以以更有效的方式(比内部部署技术)进行计算和存储，但同时它会产生更多的整体计算，”安德森说。“因此，当我们谈到它对环境的影响时，我们还必须考虑它的扩展以及它支持全面扩展技术使用的能力。”

较小的分布式数据中心和内部企业设施可能会对环境产生更大的影响。

据研究公司IDC称，从本地计算转向云计算可能会在2021年至2024年期间减少超过10亿吨的二氧化碳排放，部分原因是聚合计算资源的效率更高。

同样，与一对夫妇住在大房子里相比，住在公寓和共管公寓等合住建筑中的人们可以共享服务，而且能源和资源效率更高，共享数据中心可以以大多数本地数据中心无法做到的方式进行优化。

研究公司 IDC 表示，从本地计算转向云计算可能会在 2021 年至 2024 年期间减少超过 10 亿吨二氧化碳的排放，部分原因是聚合计算资源的效率更高。

同样，与住在大房子里的一对夫妇相比，居住在共同住宅建筑(例如公寓和公寓)中的人们可以共享服务，并且能源和资源效率更高，共享数据中心可以以最优化的方式进行优化 本地数据中心不能。

IT 服务管理公司 NTT Data 的云解决方案架构高级总监 Matt Buchner 表示：“在大多数情况下，云中的工作负载会更加环保。”

Buchner 表示，由于云提供商的规模和商业模式，它拥有构建优化运营的专业知识和动力。 例如，云提供商可以创建在不使用时关闭的计算资源，并将其设施设计为尽可能高效地运行，从而节省资源。

此外，许多云提供商公开承诺采取行动减少对环境的影响。

例如，AWS 于 2022 年底宣布计划到 2030 年实现“水积极”计划，即向社区返还的水量超过其使用量。AWS 还表示，预计到 2025 年其业务中将实现 100% 可再生能源 ——比原定的 2030 年目标提前了五年。 它还承诺到 2040 年实现净零碳。

与此同时，谷歌表示，其运营已经实现碳中和，并计划到 2030 年在其所有数据中心 24/7 全天候使用无碳能源，作为其更大的可持续发展计划的一部分。

微软、IBM 和甲骨文都有类似的可持续发展目标。

Gartner 表示，随着云提供商争夺客户，随着越来越多的组织开始关注这些因素，这些可持续发展努力可能会成为差异化点。 该公司在 2022 年 1 月 24 日的新闻稿中表示，到那时，超大规模企业的碳足迹将成为云购买决策的三大标准。

然而，怀疑论者并不相信云客户可以在云计算对环境的影响方面做出很大的改变。

例如，2022 年 2 月，麻省理工学院发布了一项研究，详细介绍了云计算的惊人影响。

此外，人们越来越关注包括云提供商在内的公司是否真正实现了其可持续发展要求。

根据可持续发展非营利组织 New Climate 2022 年的一项研究，谷歌、亚马逊和苹果等公司夸大了自己在可持续发展方面的进展。

安德森说，洗绿现象可能会发生，但可能不是故意的。

随着越来越多的业务和IT领导者试图将他们的决策建立在可持续采购和供应商选择的基础上，他们将需要更密切地评估绿色主张。