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数据中心的未来
许多公司正在考虑实现对地球友好、可持续、更节能和可扩展的数据中心所需的创新类型。
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当世界各地的企业和政府都在寻找减少碳足迹的方法时，人们越来越关注数据中心，因为数据中心预计会消耗大量的碳到2030年，占全球电力的8%——比2018年的水平增加了15倍。这种增长在很大程度上归因于日益增长的需求视频内容．
此外，数据中心需要大量的水来冷却，同时还会以其他方式影响环境。
虽然数据中心已经逐渐变得更加环保——通常是通过应用浸没式冷却，机场旁边省煤器以及用于优化系统的机器学习(ML)——企业和其他企业现在都专注于设计和建造碳足迹更小的设施。意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局的研究员Matteo Manganelli说:“这需要新的、更好的技术。”ENEA）.
因此，工程师们现在正在探索几个创新概念:在水下运行的设施;的使用氢燃料电池、藻类砖和其他替代材料;以及优化能源使用的完全结构设计。意大利帕尔马大学电力电子领域的研究员Alessandro Soldati说:“答案可能来自多种技术和方法的结合。”
的能量
近年来出现了更高效的电子设备和改进的数据中心冷却系统。然而，这些进步还不足以抵消对计算能力及其消耗的能量的巨大且不断增长的需求。Grand View Research预测，数据中心托管市场将增长一个百分点到2028年，年增长率为13.3%．
全球数据中心消耗估计每年消耗200太瓦时这比一些国家的国民能源消耗还要多。以微软为例报道该公司计划在可预见的未来每年建设50到10个数据中心。AWS、谷歌、Apple和其他公司也推出了建造新的、通常更大的设施的计划。
所有这些都促使工程师们考虑彻底重新考虑数据中心。
其中一个最大胆的想法来自微软，该公司尝试将数据中心置于海面之下。2015年，这家软件巨头发起了创业项目纳蒂克微软一直在测试这个想法，它依靠一个40英尺长的密封管，里面充满了干氮(氮气中的所有水分都被去除了)，容纳12个机架，总共包含864个服务器，以及冷却系统基础设施。
该项目位于地表以下近120英尺处，由潮汐涡轮机(以及电缆连接的陆基风能和太阳能)提供动力，证明了它是可行的。该系统的功能和任何陆上数据中心一样好，故障率约为1/8th研究发现，传统数据中心的设备和数据中心的部件在干燥的氮气环境中比暴露在空气中工作得更好。
微软发言人罗迪斯•克拉克表示:“Natick数据中心与海上可再生能源联合选址，可以实现真正的零排放，不产生任何废物。”
推动可持续发展
Manganelli说，氢燃料电池虽然存在技术上的困难，但也可以显著改变碳平衡。该技术可以消除对UPS系统和备用发电机的需求。一个概念验证项目微软在2021年进行的研究表明，氢气最终可能会在数据中心发挥作用。它能在48小时内用氢气取代柴油发电机。
基础设施公司Equinix的也发展低碳燃料电池专门为数据中心设计。技术，一部分地平线2020根据该公司的说法，该计划将通过使用天然气，最终使用氢气，将碳排放削减至100%。
研究人员还在研究在分子水平上设计的数据中心冷却材料。例如,Seeram室利罗摩克里希纳他是新加坡国立大学材料科学的教授，已经进行了纳米工程金属有机框架(MOFs)用于作为高效空调机组一部分的直接接触热交换器(DCHX)除湿系统。他也正在进行研究定制的纳米纤维膜这可以作为下一代燃料电池的高效电极。
其他的想法包括使用藻类砖、大麻和蘑菇纤维可以捕获碳而且用可再生材料制成的电路板，包括可生物降解塑料。人工智能，机器人，和循环的能量——包括热量再分配和利用废物发电等——也可以带来显著的好处。Ramakrishna说，这些类型的创新对于实现对地球友好、可持续、更节能和可扩展的数据中心是必要的。
热的想法，酷的结果
与此同时，一些相对普通的工具和技术可能有助于降低能源需求。例如，谷歌具有降低40%的数据中心冷却成本通过使用物联网(IoT)传感器、机器人、机器学习和其他分析工具。他说:“数据中心消耗的能源有一半被服务器用于计算，另一半用于冷却。重要的是要同时关注这两个方面。”
Soldati总结道:“现实情况是，未来的数据中心将受益于许多不同工具、技术和方法的使用，这些工具、技术和方法共同减少了电力消耗和热量。”
塞缪尔·格林加德是美国俄勒冈州西林的作家兼记者。
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