数据中心的巨大能耗和冷却成本迫使技术业界不得不开始考虑提高能效的问题。

　　在冰岛首都雷克雅未克以南35分钟车程的地方，有一个名为Grindavik的小渔村。在1月份的某一天，Kristinn Haflioason开车离开这个小渔村，前往一块伸入大西洋的巨型火山岩海岬。 他爬上了海边的岩石，他希望可以说服欧盟企业在这里开展业务。他说：“已经有几十家企业表示出浓厚的兴趣。”

　　这可不是开玩笑。Haflioason就职于冰岛政府机构冰岛投资公司。他正在Grindavik渔村外的荒凉地点寻找合适的数据中心地址。

　　包括谷歌、雅虎、微软等在内的许多公司都到这个偏僻的地方进行过考察，但是它们都还没有作出最终决定。因为冰岛有着得天独厚的优势，包括闲置的土地、廉价的地热能源、寒冷的气候条件。由于这里气候寒冷，数据中心的冷却成本几乎可以忽略掉。

　　技术行业正在经历一场前所未有的能源危机。据美国政府发布的数据显示，数据中心的能耗成本在2000年到2006年间增长了一倍，达到了45亿美元，预计到2011年时还将再增长一倍。 随着能源价格的持续增高，技术行业的能源和冷却问题已经成为企业和事业单位面临的主要问题。美国能源部能效副部长Andy Karsner说：“数字经济正在普及。对于计算服务的需求将按指数速率增长，但是耗电量可不能同步增长。”

　　必须制定出创新的解决方案来解决这个问题。企业们一直在全球范围寻找提高能效的新技术和有利的数据中心地址。冰岛也许有着理想的气候条件，沙特阿拉伯的能源成本最低。所有的企业都在拼命降低成本开支，希望成为数字信息时代的低成本厂商。

　　那么突破点在哪里呢？公用事业单位、建筑公司和技术设备厂商们都在研究这个问题。IBM苏黎士实验室的研究员Bruno Michel正在研究一种将人体生物能转化为可用能源并将它们用于计算机系统冷却的新技术。Pacific Gas Electric公司的首席软件经理Mark Bramfitt也正在设法找出控制总能耗的关键因素。 一个高效率的数据中心使用的电能可以比普通的数据中心使用的电能少25％左右。在一家中型生产厂，那相对于每年节约450万美元的能源成本。

　　现代的数据中心就像一个巨大的冷藏库，里面装满了成千上万的发热设备。六英尺高的设备架上装满了成排成组的计算机、存储设备和网络路由设备。冷空气从冷气通道地板上的通风孔吹出，给不停发热的设备降温。热空气则从背端吹出，进入热气通道排出数据中心。由于大量空气一直冲刷着各种管道、通风孔和计算机，数据中心里一直充满了低沉的轰鸣声。

　　技术公司争相降低数据中心的成本，有些公司甚至将能耗信息列入国家机密的范畴。当几年前谷歌公司在俄勒冈州的哥伦比亚河沿岸建设数据中心时，它是通过第三方公司购买的土地，因此它是隐蔽介入的，市政厅厅长必须签署一份机密性协定。在北卡罗来纳州，它根据州政府法律规定公开了允许谷歌在此建数据中心的条件，但是谷歌的能耗计划却作为商业机密而未予公开。

　　也许，谷歌与微软今后在网络搜索市场上的竞争也许会取决于双方数据中心能效的高低对比，就象取决于双方谁能够编写出最好的搜索算法一样重要。

　　数据中心就好比是信息经济的工厂。每天，无数建筑物的办公室或地下室中产生出无数由1和0组成的信息代码，然后被转移、储存和组合成新的形式。那些信息包括无数的电子邮件、Facebook网页、博客文章和YouTube视频、大量的电子交易、不断扩展的数据世界需要被储存、分切、割块以及分析。市场调查公司IDC估计，数字世界每年创造的信息数量是新印刷的实体书所包含的信息量的300万倍。

　　人们通常认为信息是没有实体的，但是计算实质上是物理学。当电子形式的数据通过半导体芯片的接线时，有无数个晶体管在打开或者关闭，它们遇到了电阻。要想通过电阻就要求使用能量，同时会产生热量。（如果它们运行得太快，芯片不会燃烧起来，但是它们会象过热的汽车发动机一样破裂。）如果数据移动量达到一定的水平，相关的能耗和冷却成本就非常高了。2006年，美国企业的能耗和冷却成本高达45亿美元，相对于580万美国家庭当年的电费总额。

　　在过去的两年里，数据中心的能耗逐渐成为企业面临的主要问题。据数据中心经理协会AFCOM在1月份对协会成员的调查显示，88.5％的成员认为能耗是一个重要或非常重要的问题，而在5年之前，只有36.1％的成员持有这种看法。电信巨头Verizon公司在全国建立了18个数据中心，公司的数据中心运营副总裁Sal Cefalu说：“你将意识到那些高昂的成本。然后你会开始设法减少成本，但是现在，能源成本仍在急速增长。” 现在，企业在数据中心的计算设备上每花1美元，每年新增的能源和冷却成本就要增加0.5美元。大约有一般的能源是用于通风。

　　三年之前，微软开始认真对待能源问题。公司首席执行官鲍尔默和其他高管决定向消费者和企业用户提供包括电子邮件、即时通信等在内的大量网络服务，以便同谷歌展开积极的竞争。 因此，大约有20多位微软员工在华盛顿雷德蒙的Salish Lodge召开了一次现场会，对Windows系统进行了从上到下的整体评测，认真讨论了数据中心的需求前景。微软数据中心服务高级主管Michael Manos说：“我们决定采取一切必要措施，尽快在解决能耗问题方面赶上其他竞争对手。过去，我们一直抱残守缺。”

　　从那以后，微软公司花了20多亿美元的资金，分别在芝加哥、都柏林、圣安东尼奥和昆西建造了四个巨型数据中心。现在，它又开始在包括冰岛和西伯利亚等地区的国外寻找合适的数据中心地址。 在过去的三年内，它对计算服务的需求每年都会增长一倍，微软预计它对计算服务的需求的这种增长速度在短期内不会变化。

　　能耗是微软计划中的一个重要因素。它已经制作出所谓的全球热图，在选定数据中心地址时，一共考虑了35个因素，包括能源成本和能源利用率等、 一群科学家研究了最新数据中心设计和计算效率。Manos一直在寻找可以利用的本地资源，比如用废水处理系统排出的水来冷却圣安东尼奥数据中心的电脑设备。 最终，Manos相信，它的20个数据中心的效率比行业平均水平高出30％到50％。

　　技术行业的能源危机问题并不容易解决。最大的数据中心的建设成本可能在2亿美元以上，升级到最新节能技术的成本也很高昂。

　　然而，也可以采取一些相关的应急措施。大部分的服务器电脑在平时只用了10％的容量，因此数据中心的操作员们可以通过软件在不同的服务器之间转移和调节计算任务，最大限度地利用那些服务器的作用。 新型电源管理系统可以在服务器和其他设备闲置不用时自动切断它们的供电。大部分企业都制定了绿色节能政策。 他们声称他们最新购买的设备都是能效最高的新产品。

　　问题是，在评测不同服务器的能效问题上，业界尚未得出一个得到大众普遍接受的衡量标准。对于服务器或者数据中心来说，还没有一个像评定汽车每加仑汽油行使公里数那样的通行标准。环境保护局和能源部正在与业内组织合作，共同制定相关的衡量标准。

　　虽然要做的事情还有很多，但是数据中心能源节约计划已经取得了一些重要成果。在各个案例中，突破点总是来自于科学家的研究成果以及对所处行业的传统理念提出的质疑。

　　以芯片设计为例，十年前，芯片行业的重点只有一个，那就是让芯片加快处理数据的速度。 但是Sun Microsystems公司的首席科学家Marc Tremblay发现，那个策略中有一个致命的漏洞。 芯片运行得越快，它们就会变得越热，最终导致不能正常工作。 因此他设计出所谓的多核芯片，即在一块硅片上安装多个处理器。这样，在完成相同工作量的情况下，每一个核心的运行速度就会相对降低一些，运行时的温度也会相对低一些。

　　由于半导体技术非常复杂，Tremblay的创新技术历经十年才得以上市。自从Sun公司开始在两年前推出基于Tremblay的设计的服务器电脑时，那些新产品成功扭转了公司的发展颓势，极大地降低了产品的能耗。 那些服务器产品中的每一个芯片所消耗的能源只有单核芯片产品的70％，是传统处理器的三分之一。

　　即便是历来行动缓慢的公用事业行业，也发生了令人意外的变化。以PG&E为例，两年前，Bramfitt接到为加利福尼亚北区技术公司设计一些节能技术的任务之后，他最终开发出了一种创新的解决方案。他决定对那些采用了所谓的虚拟化软件的公司提供财务激励。如果不使用虚拟化技术，每台服务器电脑通常一次只能运行一个软件，使用的容量只有很少一部分。使用虚拟化软件后，一台电脑可以同时运行多个软件。

　　结果，经理们就可以在每台服务器上完成更多的工作，消耗的电能和所需的计算机设备就大大减少了。在Bramfitt的激励计划中，如果客户利用这款软件时节省了一定的成本，那么PG&E还将为客户提供相同数额的奖励。

　　Bramfitt的计划是一种商业模式的创新，但是大部分的数据中心节能都来自于技术的进步。IBM研究员Michel正在研究一种不受地域限制的解决方案。Michel获得了苏黎士大学的生物化学博士学位，他正在设计一种根据人体模拟出的系统设备，希望利用它来冷却芯片。虽然服务器电脑中的处理器通常都是用空气冷却，但是Michel设计的这些芯片是利用类似于人体毛细血管系统的液体冷却系统进行冷却的。Michel的发明中包括给处理器添加一个金属外壳，然后利用5万个喷嘴对金属外壳喷射细微的水流，这些管道可以循环利用那些液体，从而减少供水所需的能源。

　　虽然目前还没有得到实质性改善，但是技术行业将开发出更多的创新技术。将数据中心设在冰岛或者西伯利亚或许是有用的，但是那样做本身并不能解决技术行业的能源危机问题。