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2023年全球資料中心將持續成長,綠能與冷卻技術將成為脫碳關鍵

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科技產業資訊室 - 蘇翰揚 發表於 2023年2月10日
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圖、2023年全球資料中心將持續成長,綠能與冷卻技術將成為脫碳關鍵
 
北美資料中心市場預期持續成長
產業迫切的轉型使資料中心成長速度大幅提升,根據麥肯錫的調查,以美國為例,到2030年,相關需求(以功耗衡量,為資料中心可容納的服務器數量)預計將從2022年的17 GW(Gigawatt,吉瓦) 成長至35 GW,約佔全球資料中心市場的40%。一般而言,資料中心由四大要素組成:包含設施本身、製造設備,包括機械、電氣與管道 (Mechanical, electrical, and plumbing,MEP) 、IT硬體、與軟體;資料中心營運也涵蓋設施和 IT 服務的管理,例如託管和基礎設施即服務(IaaS)。雖然遇到景氣下行影響,但隨著供應鏈議題逐漸緩解,雲端與企業級資料中心設備商交期也開始縮短,加上英特爾、AMD 等業者的新伺服器晶片架構問世,以及美國微軟、Google、AWS等雲端服務商(CSP)建置新資料中心,預期北美資料中心將持續穩定成長。

綠色能源成為資料中心下個發展趨勢
眾所周知,資料中心的能耗相當龐大,一座超大規模資料中心的用電量相當於 80,000戶家庭的用電量,因此成為監管機構與政府的頭號目標之一。因此,打造低碳、零碳的資料中心成了業者減碳首要任務,透過再生能源的使用,Apple、Google 和 Meta 等公司在 2020 年都已經達到企業經營碳中和。不過,對於託管業者而言,使用或投資再生能源可能是未來必須的選擇,資料中心營運商正與可再生能源供應業者簽署購電協議 (Power Purchase Agreement,PPA),美國洛磯山研究所指出,直接從市場上購買綠電憑證效率較高,許多企業也正在評估中,以達成100%綠電的企業承諾。部分資料中心業者也善用機器學習來加速減碳流程,以Google為例,公司透過演算法,搭配Google Cloud的碳智慧運算平台,彈性轉移運作負載,執行跨區域、跨時段的運算轉換,讓再生能源協助運算工作。

冷卻技術預期在未來發揮更大效益
資料中心通常由數千台伺服器組成,需隨時冷卻才能高效運轉,加上當前晶片運算效率提升,須更強的冷卻方式。事實上,資料中心的容量取決於伺服器的冷卻效果——伺服器堆疊得越緊密,佔地面積就越大,因此,高效冷卻是資料中心盈利能力的關鍵要素,冷卻約佔資料中心能耗的40%。傳統上,多數資料中心都是使用「高架地板輸送加壓空氣」來冷卻,雖然穩定,但能耗相當高;當前較常使用的是「機櫃式空調」,透過將變速風扇整合至同排機櫃中,使操作員能夠更精密的控制溫度與能耗,當前,許多企業正在嘗試沈浸式冷卻技術,將伺服器浸泡於冷卻率高的非導電液體,使液體降溫回流後再繼續吸收熱能,以提高能源效率。(948個字;圖1)


參考資料:
Investing in the Rising Data Center Economy. Data Center Knowledge, 2023/01/23.
24/7 Carbon-Free Energy: Powering up new clean energy projects across the globe. Google Cloud, 2022/04/21.


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