將數(shù)據中心“丟進”水里、“扔進”山里，使用風能、太陽能等清潔能源為數(shù)據中心供電……這些都是通過物理方法為數(shù)據中心減碳。

數(shù)據中心的重要工作在于計算，計算導致了能源消耗，使其成為耗能大戶，而通過云計算，也可以幫助企業(yè)實現(xiàn)碳減排。

埃森哲研究顯示，遷移到公共云可以實現(xiàn)顯著的碳減排，全球IT總排放量減少5.9%，即全球每年少排放近6000萬噸二氧化碳，相當于2200萬輛汽車。

云計算不僅憑借成本效益、可擴展性和安全性，成為企業(yè)組織的一項重要IT基礎設施，還解決了綠色IT的兩個關鍵方面：能源效率和資源效率。

從能源效率角度看，云計算利用服務器虛擬化，最大程度減少物理服務器的總占用空間，從而減少電力消耗。

此外還可以節(jié)省資源，企業(yè)可以主動減少數(shù)據中心空間和最終的電子垃圾足跡。

   云計算如何做到“綠計算”？

談到“云減碳”，最近極為流行的莫過于“綠色計算”。當前，業(yè)界普遍關注的是降低數(shù)據中心PUE的舉措。

PUE的產生更多是為了體現(xiàn)數(shù)據中心基礎設施能耗的情況，但在“雙碳”目標下，PUE存在種種局限性而無法全面評價數(shù)據中心的綠色節(jié)能情況。

比如PUE無法體現(xiàn)實際消耗的電量，無法體現(xiàn)基礎設施和IT設備內部各子模塊能耗比例情況等。

“綠色計算”是利用技術突破來推動計算和其他IT資源的可持續(xù)發(fā)展，以實現(xiàn)可能的環(huán)境優(yōu)勢。

綠色計算使計算機資源的使用和對環(huán)境的負面影響最小化，最大限度地減少了計算機資源的使用及其對環(huán)境的負面影響，同時增強了業(yè)務運營和流程。

而除降低數(shù)據中心PUE以外，實際上“綠色計算”還包括合理分配計算資源，讓企業(yè)組織利用他們已有的計算資源來最大限度減少能源消耗和總體碳足跡。

在綠色云計算的發(fā)展過程中，如何有效地減少能源消耗和碳排放是一個重要的研究課題。

為了解決這個問題，研究人員提出了一系列的技術措施。總的來看，主要包括兩個角度：

綠色設施設備。這包括節(jié)能和環(huán)保的信息和通信技術(ICT)工具，例如數(shù)據中心中使用的服務器、網絡設備和存儲設備。

它還包括電源單元、冷卻設備和容納這些組件的建筑物。通過使用能效更高、性能更強的硬件設備，以減少計算機能源的消耗。

綠色軟件工程方法論。包括管理數(shù)據中心和其他基于云的服務的所有應用程序。

綠色軟件工程方法背后的主要思想是構建可靠的應用程序，這些應用程序不僅可以滿足組織的要求，而且還具有能源效率。

例如，開發(fā)人員可以實施代碼和架構更改，以減少應用程序消耗的溫室氣體排放。

在海外，云服務商已經開始嘗試對云服務碳排放進行核算并為用戶提供碳賬單，但國內對云計算碳排放核算方法尚未有統(tǒng)一標準，仍面臨一定挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在三個方面：

一是云服務供應鏈中包含的環(huán)節(jié)多且復雜，云服務商與用戶間碳排放核算范圍難以界定；

二是我國云服務碳核算所需基礎數(shù)據庫仍不完善，存在數(shù)據相對陳舊等問題；

三是目前國際上碳核算標準僅涉及傳統(tǒng)高排放行業(yè)，對云服務等軟件服務碳核算未有明確定義。

此外，從云服務碳排放的核算范圍看，應涵蓋從建設、運營到回收整個生命周期中產生的所有碳排放進行核算。

其中，建設過程主要涉及數(shù)據中心建設、IT設備采買等，核算節(jié)點應包括建筑材料、能源消耗、服務器、機柜、散熱設備等。

運營過程的碳排放核算應包含用戶在使用私有云和公有云過程中所產生的碳排放，包括服務器、存儲設備、網絡設備、安全設備、散熱設備、供電設備、照明設備、數(shù)據中心控制系統(tǒng)、發(fā)電機等節(jié)點，以及運營過程中的碳逸散，運維運營人員的碳足跡等維度。

回收過程包含報廢和碳回收兩個環(huán)節(jié)的核算，涉及主要元件、輔助元件、熱電聯(lián)產、碳捕獲等。

數(shù)字減碳助力產業(yè)釋放“零碳紅利”

借助云計算，企業(yè)組織可以實現(xiàn)比本地IT環(huán)境更高效的服務器利用率、更高的工作負載靈活性和更節(jié)能的基礎架構。

據埃森哲稱，與使用本地IT基礎架構的組織相比，將工作負載轉換為高效云解決方案的組織可以節(jié)省30%-40%的總擁有成本(TCO)。

具體的實踐路徑主要聚焦在提高綠色能源使用占比、提升云計算軟硬件節(jié)能技術、探索高彈性下資源的高效利用等方面。

云計算減碳并非對單一環(huán)節(jié)的改進創(chuàng)新，而是一個包括指定目標、確定實現(xiàn)路徑、衡量是否產生效果、結合反饋進行糾正等在內的系統(tǒng)性治理體系，涉及到物理資源云化、云化資源編排以及云應用服務等關鍵環(huán)節(jié)，例如：

在物理資源云化環(huán)節(jié)，利用虛擬化、云網等技術，將不同地域、不同規(guī)格的物理服務器集約化整合后以根據需求以不同粒度提供給用戶。

在通用的虛擬化架構基礎上，對架構進一步優(yōu)化開發(fā)，降低虛擬化組件的總資源需求并保證效率，從而提高物理服務器的云化資源/虛擬化系統(tǒng)比率，降低云資源的平均碳排放。

云化資源編排環(huán)節(jié)，企業(yè)在建立云資源池后，根據工作負載動態(tài)分配與管理資源，提高物理服務器的資源利用率并將閑置資源降頻、休眠或關停以降低能耗；且保證云服務的服務質量和性能，減少用戶額外的資源消耗，從另一方面減排。

云應用服務環(huán)節(jié)，針對云的優(yōu)勢，利用云原生架構對上層云服務進行開發(fā)或重構，對應用特性進行針對性開發(fā)適配，并對底層云資源進行精細化管理和動態(tài)分配，提升云環(huán)境下的能源利用效率和單位能源下的業(yè)務性能。

海外云服務商在節(jié)能減碳方面較為領先，多數(shù)頭部云服務商均已達成碳中和目標，下一步準備實現(xiàn)凈零排放。

在近期舉行的亞馬遜云科技創(chuàng)新大會上，西門子展現(xiàn)了其借助亞馬遜云科技Serverless服務，為客戶構建一個快速敏捷的平臺——Mendix低代碼開發(fā)平臺。

該平臺使應用構建變得更快、更簡單，能夠提供更廣泛的企業(yè)級解決方案及業(yè)務場景，將應用構建速度提升10倍，并減少70%的資源需求，大大降低對資源和電力的消耗，助力企業(yè)實現(xiàn)碳減排。

以荷蘭皇家郵政為例，其采用在亞馬遜云科技上運行的西門子Mendix低代碼開發(fā)平臺，實現(xiàn)快速地生產部署、運維上線。

結合亞馬遜云科技完整的工具鏈，實現(xiàn)應用發(fā)布過程自動化。

最終荷蘭皇家郵政僅用6個月就完成了積壓2年的工作量，每天能夠處理超過150萬訂單量，并保證99.95%的快遞能在正常運行時間送達，并且通過亞馬遜云科技在基礎設施運維方面節(jié)省了大量人工，降低80%的成本，幾小時就可以完成一個月的開發(fā)工作，并在幾分鐘內實現(xiàn)交付。

如今，亞馬遜云科技已服務全球數(shù)百萬企業(yè)客戶，其能夠服務千行百業(yè)也絕非偶然。“成功是沒有捷徑的，任何的經驗都是需要通過一遍一遍的實踐才能獲得，但所有的機會都是藏在一遍遍的優(yōu)化、迭代、進化中，所謂的長期主義者就是踏平波動，穿越周期，擁抱趨勢。”亞馬遜云科技大中華區(qū)產品部總經理陳曉建表示。

隨著技術的不斷進步和應用的廣泛推廣，綠色云計算的未來發(fā)展也十分值得期待。

目前，亞馬遜云科技、谷歌、阿里巴巴、騰訊、百度等頭部云廠商在“云減碳”上的相關動作越來越多，碳中和已不僅僅是落在紙面上的熱議話題。

相信在不久的將來，更多的云服務商將會推出自己的碳中和計劃，加入到“云減碳”的隊伍中，并走向更加綠色低碳、可持續(xù)的云計算未來。