說到大型數據中心，人們首先想到的可能不是水，但水卻是數據中心運營的基礎。
主要用于冷卻系統，以確保服務器不會過熱，全球數據中心每天都有大量的水在循環。隨著對云服務的需求不斷飆升，主要的云提供商正在建設越來越多的設施來跟上需求。在全球水資源短缺危機中，可持續利用水資源對行業來說至關重要。為了緩解這一問題，主要的 CSP 采用了創新的節水技術和做法。
數據中心如何利用水，為什么水如此重要？
在討論數據中心用水量的影響之前，我們需要了解大量用水背后的原因。數據中心的平均面積為 100,000 平方英尺，其中許多數據中心包含數千臺服務器。這些服務器執行的每項任務都需要能量，這些能量會轉化為熱量。由于安裝了這么多機器，這些熱量會聚集起來，必須采取極端措施來冷卻并防止設備和服務受損。
數據中心的冷卻方法主要依靠水基系統，其中大量的水吸收并消散服務器散發的熱量。下面簡要介紹一下其工作原理。
水冷器使水在數據中心內循環，吸收設備產生的熱量。然后，加熱的水被輸送到冷卻塔，使熱量消散。冷卻的水被重新循環到數據中心，循環繼續。這種方法的問題在于，大部分水都無法在這次循環中存活下來。在這個過程中，80% 的水會蒸發，剩下的鹽和礦物質會溶解在剩余的水中。隨著更多的水蒸發，剩余的水會變得濃縮，這可能會對系統造成損害。這意味著每隔幾輪就需要更新水。
平均而言，在一千瓦時 (kWh) 的冷卻過程中，會蒸發一到九升水，這相當于為一臺耗電 1,000 瓦的機器供電一小時所需的能量。這個巨大的范圍源于每個數據中心的效率水平存在差異，而且天氣條件可能會影響這一過程的有效性。我們說的是每年大量的水，每月達到數千萬升。根據谷歌 2023 年的環境報告，其數據中心在 2023 年消耗了 52 億加侖的水。平均每個數據中心每天消耗約 50 萬加侖水。這些數字非常驚人。
影響
數據中心大量使用水并非沒有代價，對全球環境和經濟造成了損害。這些不利后果在水資源稀缺的地區尤其明顯，居民們擔心他們的基本資源被大公司利用，而犧牲了當地的需求。
北美和拉丁美洲等地區處境艱難；在經歷當地水資源短缺危機的同時，它們不幸成為數據中心部署的戰略價值，每天消耗數百萬加侖的水。這些數量相當于小城鎮的用水量，加劇了這些社區本已嚴峻的形勢。谷歌打算通過清理廢水和支持恢復自然生態系統來補充 120% 的用水量。然而，根據其 2023 年的報告，他們目前只補充了 6%。
數據中心冷卻的可持續實踐和未來趨勢
隨著數據中心對環境的影響不斷增加，谷歌、亞馬遜和微軟采用并試驗創新方法來最大限度地減少用水量。例如，谷歌利用機器學習開發預測冷卻系統，以動態調整實時需求；亞馬遜探索先進的蒸發冷卻和模塊化數據中心設計，以優化氣流并最大限度地降低冷卻要求。與此同時，微軟研究了海水和地熱能等天然冷卻資源，并通過其 Natick 項目試驗了水下數據中心(盡管該項目已停止)。
這些舉措標志著向可持續數據中心運營的重大轉變，其目標不僅是緩解問題，而且是解決問題。作為證明，谷歌和微軟正在努力在 2030 年前實現水資源節約，反映出他們致力于扭轉水消耗趨勢的承諾。
云行業如何實現節水？
為了使云行業實現這些可持續發展目標，它必須采用更可持續的做法。
收集用水數據可能是最關鍵的一步。目前，只有一半的數據中心跟蹤其用水情況。優化資源是 Zesty 所做的工作，盡管方式不同，但我們知道了解資源使用情況對于實現減少浪費的目標至關重要。如果不知道您的使用率高在哪里，那么了解原因以及如何緩解這種情況幾乎是不可能的。
更換舊系統也是必不可少的。通過升級過時的冷卻技術，數據中心可以利用現代、更高效的技術顯著降低其水和能源消耗。我們還需要找到冷卻數據中心的新方法以及使用其他水資源進行冷卻的方法，例如灰水和雨水收集。我們必須更加注意部署數據中心的位置。
在較冷地區建造數據中心是一種戰略舉措，利用自然冷空氣輔助冷卻，從而減少對機械冷卻系統的需求。這種地理戰略不僅增強了運營的可持續性，還減少了能源和水的使用。
塑造云的可持續未來
云數據中心的高耗水量對云行業構成了重大挑戰，并對環境、經濟和社會產生了影響。谷歌、亞馬遜和微軟等科技巨頭的開創性努力表明了他們致力于通過創新的冷卻技術減少這種影響。然而，目標仍然遙不可及，需要不斷創新和支持性政策來促進全行業的可持續實踐。通過將行業領導者的努力與切實可行的可持續發展計劃相結合，我們可以確保數字基礎設施的可持續性以及技術生態系統負責任的未來。
