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如今，算力資源可以視為驅動數字經濟發展的“能量泉源”，數據中心則類似于“發動機”，消耗的是電能，輸出的是算力。伴隨社會綠色、可持續發展的需要，數據中心被賦予的屬性進一步深化，不僅需要在技術方面不斷優化，還要結合上述需要綜合考慮布局、選址、設計、能耗、制冷、安全運維等問題。反過來講，布局、能耗等這類問題的持續優化，也在促進數據中心內的服務器、存儲、網絡等基礎設施的使用壽命和場景應用的門檻。
因而，各個國家都在頒布相應政策或條例，推進數據中心綠色節能方案，以運營商、第三方IDC服務商、云計算廠商、互聯網企業，甚至房地產、轉型的鋼鐵企業等，成為近些年數據中心運營或自建的常見主體單位。
亞馬遜云起步之初只有4個區域（Region），到現在已經增加到了31個區域、99個可用區（Availability Zone，AZ）。在近日鈦媒體與亞馬遜云的交流中，亞馬遜云科技全球能源、水資源和可持續發展負責人Nat Sahlstrom對亞馬遜云數據中心提升能源效率方面進行了詳細說明。
總結起來主要包括幾個維度：一是優化電力供應模式，使用風電、光伏等可再生能源進行供電，降低能量轉換損失；二是改善數據中心冷卻技術，且對數據中心的規劃、設計、建設等方面有所要求；三是實現芯片、服務器等硬件設計創新，以降低能耗。
在數據中心的供電方面，亞馬遜云使用風電、光伏等可再生能源為數據中心供電，并通過移除傳統數據中心里的中央不間斷電源UPS，轉而采用集成在每個機架的小型電池組和定制電源等一系列措施來降低能量轉換損失。為保證供電的穩定性，亞馬遜云的數據中心的電路設計都是兩條獨立供電的線路，以此保證即使有一條線路出問題，另一條線路也是可用的，從而向客戶保證99.9997%的高可用性。
在數據中心蒸發冷卻技術中，亞馬遜云科技通過使用循環回收水，減少飲用水消耗，擴大非飲用水和循環水的使用比例，提高水資源利用率。
值得一提的是，西云數據運營的亞馬遜云科技中國（寧夏）區域采用多模式分階段制冷方式冷卻數據中心，可以根據當地的氣候特點，選用適合不同季節的最佳運行模式。該數據中心使用自然冷卻和內循環冷卻的方式。數據中心還采用風冷冷水機組，通過為風冷冷水機組的冷凝器增加高壓微霧系統，利用當地氣候干燥、濕球溫度低的優勢條件，通過水霧快速蒸發，降低冷凝器周圍環境溫度，從而使風冷冷水機組冷凝溫度及壓力下降，旨在提高風冷冷水機組運行效率。
今年5月，國內工業和信息化部、國家發展改革委、商務部等六部門發布的2022年度國家綠色數據中心的43家名單，已經從能源高效利用、綠色低碳發展、科學布局及集約建設、算力資源高效利用等4方面15個指標對數據中心綠色發展水平進行評價，亞馬遜寧夏區域（數據中心一期）成功入選。
在數據中心的設計、規劃以及建設方面，亞馬遜云會非常關注周邊環境的氣溫、條件，以及通過計算流體力學去更好地了解整個數據中心冷卻或者熱排放的情況。
在自研芯片方面，亞馬遜云此前推出的Amazon Graviton系列，可以提高云服務的性能、優化成本，還可以降低能耗。2021年推出的Graviton3，它所支持的計算實例性能較前一代提升了25%，能耗降低了60%。
據悉，亞馬遜云在2022年正式宣布到2030年實現“水資源正效益（Water+）”的目標，以及到2025年實現全球基礎設施100%使用可再生能源。
在提升能源效率方面，Nat Sahlstrom還指出，亞馬遜云堅信“最綠色的能源就是那些暫時還沒得到利用的能源”。為此，會循環利用數據中心中服務器的機架，建設數據中心時，也會更多地以低碳方式生產建筑材料，如減少水泥含量的混凝土和從電弧爐鋼鐵廠采購的鋼材。
據統計，客戶將業務從自建數據中心遷移到亞馬遜云上之后，客戶的碳足跡降低近80%。Nat Sahlstrom注意到，越來越多的企業客戶，以及當地政府監管機構對企業的要求，都需要企業告知碳足跡。其提供的碳足跡工具，可以讓客戶看到實際計算的完整過程，幫助客戶了解亞馬遜云上工作負載所產生的碳足跡。
據悉，在中國，亞馬遜支持的首批兩個可再生能源項目，山東太陽能發電廠和乾安風能發電廠已正式投入運營。這兩個項目總裝機容量可達到200兆瓦（MW），預計每年可產生49.6萬兆瓦時（MWh）的清潔能源，相當于25萬中國普通家庭的用電量。
那么對于新能源領域的客戶或項目而言，選擇亞馬遜云的主要原因是什么？幫助企業節能減排亞馬遜能提供哪些差異化的產品和服務？
Nat Sahlstrom告訴鈦媒體，“全球很多大型能源公司都與亞馬遜云有合作，他們之所以選擇上云，是因為他們發現，與本地數據中心相比，上云能夠幫助他們更好地管理工作負載并控制成本，而他們自己可以聚焦于創新，并且在算力上有更多的提升，這會幫助他們提高能源效率，為所有服務的客戶帶來更多可再生能源。”
他還表示，亞馬遜云在與這些大型能源公司合作的過程中，通過使用云計算可以調用更多的服務，從而提高這些可再生能源項目的效率。
從亞馬遜自身而言，“最關鍵的一點是客戶需求，即客戶是否希望我們在當地建設數據中心，能否為客戶提供有競爭力的云服務。”此外，能源價格，當地光纖網絡的情況，用地和樓宇租賃的費用等因素，都會決定亞馬遜云決定在哪里建設數據中心。
通過第三方調研公司451 Research對亞馬遜云覆蓋的幾百個企業自建數據中心的調研數據顯示：在能效和利用率方面，亞馬遜云數據中心是企業自建數據中心的3.6倍。通過能源減排方面的持續創新，亞馬遜云不僅可以降低提供給客戶的產品價格，據Nat Sahlstrom所述，從提供云服務以來，亞馬遜云已經實現了129次降價。
以下為鈦媒體等與亞馬遜云科技全球能源、水資源和可持續發展負責人Nat Sahlstrom的訪談，內容經摘編：
媒體：亞馬遜云科技在降碳減排方面成績非常顯著，會不會增加一定的成本開支？
Nat Sahlstrom：正好相反，我們不斷減碳提高能效，使用可再生能源，能夠幫助亞馬遜云科技進一步降低成本。這就意味著，我們硬件的利用率提高了，而我們在這方面花的錢更少了。經過測試，亞馬遜云科技的數據中心是傳統本地數據中心能效的3.6倍，也就是說我們在能源方面支出的更少了，節約下來的成本可以用于數據中心的創新，同時還可以通過降低給客戶的服務價格，把這樣的紅利回饋給客戶。自亞馬遜云科技提供云服務以來，我們已經降價129次。
媒體：對可持續發展領域未來的變化趨勢，亞馬遜云科技有怎樣的判斷并為此做了怎樣的準備？
Nat Sahlstrom：我們相信，為更好地應對未來的可持續發展，要更善于運用亞馬遜公司自身的DNA，也就是“以客戶為中心”和“創新”。我們知道可持續發展具有挑戰性，因此要不斷利用創新開發出新的解決方案。
舉個例子，一直以來，可再生能源領域面臨最大的挑戰就是很難規模化。亞馬遜在美國和很多的州政府以及公共事業公司展開合作，進行大規模的可再生能源項目建設。除了在可再生能源領域的投資之外，我們實現了自身企業的整條供應鏈去碳化，包括要求使用低碳的原材料。
媒體：您認為未來大模型帶來的這種體量算力對數據中心提出了哪些更新的要求？比如節能增效和算力提升方面。
Nat Sahlstrom：您談到的大模型，如果從規模的角度來說，正如剛才我所介紹，亞馬遜云科技基礎設施遍及31個地理區域的99個可用區。隨著時間推移，未來亞馬遜云科技將在世界上主要國家建設本地的區域。
您剛才談到很多科技公司都在使用大模型，要想把規模做大必須要提高能效。但是要想提高能效必須有能力做到以下三件事情：第一，作為科技公司必須有能力投資建設大型可再生能源項目，這是我們亞馬遜正在做的；第二，必須有足夠強大的工程師團隊，來提升數據中心的能效，比如創建流體力學的模型，以此計算如何達到最佳的冷卻效果；第三，必須有能力投資于芯片的設計，進一步提高硬件的能效。
媒體：亞馬遜云科技如何看待中國云市場的可持續發展？
Nat Sahlstrom：一直以來亞馬遜都是秉承“以客戶為中心”的理念。所以，我們大部分的時間和精力是專注在自己的客戶身上。我們業務的發展，95%是來自于客戶的需求。因此，與其說我們關注其他廠商在做什么，不如說我們更專注于響應客戶的需求，以及如何將我們的基礎設施和數據中心打造得更可持續。
媒體：亞馬遜在全球各地建了數據中心，那么亞馬遜云科技是否有根據當地的條件采取因地制宜的方法降碳減排？能否舉一個具體的例子。
Nat Sahlstrom：首先我們要看這個地方有沒有客戶需求，通常會預測到在某一個區域有比較多的客戶需求，那么肯定選擇臨近的位置建設數據中心。其次，我們會考慮到當地環境條件，因為數據中心需要冷卻，如果周邊環境空氣溫度比較低，我們可以把空氣泵入到整個數據中心進行散熱。另外，我們還會考慮當地的網絡條件。一個良好的網絡環境能夠保證數據中心正常的運轉。最后，我們在選擇數據中心位置的時候，會判斷當地的可再生能源滲透率。如果當地可再生能源相關資源還沒有建設起來，那么我們會考慮它是不是能夠部署可再生能源的設施。此外，我們也會考慮和當地的政府、公共事業部門或者民營的能源公司進行合作。
媒體：為了實現水資源正效益目標，亞馬遜云科技是否會在新的區域，嘗試使用更多的具有更高效的液冷技術的服務器？
Nat Sahlstrom：有的企業在介紹他們的數據中心時會強調，使用了最先進的液冷技術。但是我要強調的是，當亞馬遜云科技在談這項技術的時候，我們強調的是使用更少的水和資源，讓客戶對我們的服務更加信賴，增強我們業務的可持續性。亞馬遜云科技致力于不斷創新，以減少冷卻數據中心的用水量。例如，亞馬遜云科技正在使用包括物聯網在內的先進云服務，來分析實時用水量，識別并修復水管泄露問題，提升其他能效。
此外，亞馬遜云科技還通過使用風冷來取代液冷的方式，進一步提升運營效率。2022年，亞馬遜云科技也曾公布，我們在2021年全球的水資源利用效率（WUE）指標為每千瓦時0.25升水，在用水效率方面領先于全球其他云服務提供商。
媒體：提高數據中心能源效率最核心的技術難關和挑戰是什么？亞馬遜云科技接下來準備怎么做？
Nat Sahlstrom：最大的挑戰是在提高能效的同時還要滿足客戶在算力方面的需求。我們是通過自研芯片Amazon Graviton3來實現這一點的，因為這款芯片的能耗更低，但所支持的計算實例性能更高。第二點是降低計算過程的碳排放。事實上，亞馬遜是世界上最大的可再生能源采購方，我們投資建設了400多個可再生能源項目，總計可產生20吉瓦（GW）的電力。亞馬遜本身對迎接能效提升的挑戰是非常樂觀的，在這方面也取得了非常多的成就。
媒體：2023年亞馬遜云科技在可持續發展方面重點規劃是什么？
Nat Sahlstrom：2023年，我們將繼續為了實現到2025年實現100%使用可再生能源、到2030年實現水資源正效益、以及到2040年實現凈零碳排放的幾大目標而努力，同時我們也會進一步提升數據中心的效率。
媒體：在可持續發展各個層面上來看，未來您覺得哪個層面會有比較大的突破？效果也會比較顯著？
Nat Sahlstrom：談到突破，首先我想再次強調效率，就是我們應該專注于降低電力使用的總量。其次，就是我們必須能夠讓可再生能源實現更容易地接入大型電網基礎設施。我們發現有些可再生能源的項目其實離電網比較遠，所以它的使用性、可接入性比較弱，所以可再生能源并網是另外一個我們要重視，很可能實現突破的領域。
媒體：對于新能源領域客戶或者項目而言，選擇亞馬遜的主要原因是什么？幫助企業節能減排亞馬遜能提供哪些差異化的產品和服務？
Nat Sahlstrom：全球很多大型能源公司都與亞馬遜云科技有合作，他們之所以選擇上云，是因為他們發現，與本地數據中心相比，上云能夠幫助他們更好地管理工作負載并控制成本，而他們自己可以聚焦于創新，并且在算力上有更多的提升，這會幫助他們提高能源效率，為所有服務的客戶帶來更多可再生能源。我們發現在與這些大型能源公司合作的過程中，通過使用云計算，我們可以上線更多項目，并讓這些項目更加高效。舉個例子，我們有一個可再生能源優化的項目，這個項目利用亞馬遜云科技的云服務，可以讓我們的可再生能源項目的效率更高。
媒體：亞馬遜自身在能源效率的提升方面有哪些可量化的數據？
Nat Sahlstrom：亞馬遜云科技的數據中心的效率是企業級本地數據中心的3.6倍，這是第三方市場調研公司451 Research在能效和利用率兩個方面，把亞馬遜云科技和幾百戶企業級本地數據中心經過比較之后得出來的一個數據。
媒體：在數據中心建設方面，亞馬遜在選址、設計、液冷服務器的要求比較高，一方面是零碳排放要求，是否還跟能源價格有關？本質原因是什么？
Nat Sahlstrom：數據中心選址的考慮因素中，能源價格固然很重要，因為我們畢竟要為客戶提供有競爭力的云服務。同時，我們還會考慮其他因素，比如當地光纖網絡的情況，用地和樓宇租賃的費用等。但最關鍵的一點還是客戶需求，即客戶是否希望我們在當地建設數據中心。所有這些因素會共同幫助我們決定在哪里建設數據中心。
在數據中心選址方面會有以下四點考慮因素：首先，當地客戶的需求。通常如果預測到某個區域有較多的客戶需求，那么便選擇臨近的位置建設數據中心。其次，當地環境條件。因為數據中心需要冷卻，如果周邊環境空氣溫度比較低，可以更便于亞馬遜云科技可以把冷空氣泵入到數據中心進行散熱。第三，當地的網絡條件。良好的網絡環境能夠保證數據中心正常的運轉，因此選址時也會考慮當地光纖網絡狀況。最后，當地的可再生能源滲透率。如果當地可再生能源相關資源還沒有建設起來，那么亞馬遜云科技會考慮該地是否可以部署可再生能源的設施。此外，我們也會考慮和當地的政府、公共事業公司或者民營的能源公司進行合作。
媒體：在全球各國家地區，對于碳足跡降低的要求或需求有哪些變化？
Nat Sahlstrom：我們確實看到越來越多的企業客戶，以及當地政府監管機構，要求企業告知碳足跡。因此，2022年我們為客戶提供了亞馬遜云科技碳足跡工具，這個工具可以讓客戶看到實際計算的完整過程，幫助客戶了解在亞馬遜云科技上的工作負載分別產生的碳足跡。正如我剛剛提到的，他們可以看到通過遷移上亞馬遜云科技，可以降低80%的碳排放。
（本文首發鈦媒體，作者 | 楊麗）
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