我们对云的热爱使绿色能源的未来变得不可能

我们对云的热爱使绿色能源的未来变得不可能

在这些锁定时间内，大量的公民正在视频会议中工作。但是，当他们使用燃气通勤进行数字连接时，每两个小时的视频他们的个人能源消耗就超过了他们在四英里火车上消耗的燃料份额。除此之外，数百万学生“开车”上互联网而不是走路

同时，在数字宇宙的其他角落，科学家们疯狂地部署算法来加速研究。但是，单个人工智能应用程序的模式学习阶段可以比每天10,000辆汽车消耗更多的计算能量。

在一个高级的事实集中，至少在间接方面可以看到改变社会能源使用的这一巨大“实验”。到4月的第一周，美国的汽油使用量减少了30％，但总体电力需求下降了不到7％。这种动态实际上表明了未来的潜在趋势。尽管运输燃料的使用量最终会反弹，但实际经济增长与我们以数字为燃料的数字未来息息相关。

COVID-19危机凸显了2020年互联网比2008年经济最后一次崩溃时存在的复杂程度和健壮性。如果那时候发生了全国封锁，那么现在要通勤的数千万人口中的大多数人将加入下岗的近2000万。拥有数以千万计的学生在家学习的大学和学校，几乎没有什么可行。

分析人员广泛记录了各种形式的在家活动引起的互联网流量的大量 增加。 从网上杂货到视频游戏和电影流媒体，数字流量措施已经突飞猛进。到目前为止，系统已经很好地处理了这一切，并且云已经可以持续使用，而不会偶尔出现故障。

在COVID-19危机期间，云的作用不仅是一键式电话会议和视频聊天。远程医疗终于发布了。例如，我们已经看到，应用程序迅速出现，以帮助自我评估症状，并使用AI工具来增强X射线诊断并帮助进行联系人跟踪。云还使研究人员能够迅速创建临床信息的“数据湖”，以推动当今部署用于治疗药物和疫苗的超级计算机的天文能力。

人工智能和云的未来将带给我们更多上述内容，以及实用的家庭诊断程序和基于VR的有用远程医疗，更不用说针对新疗法的超加速临床试验了。但这并不能说明云将在不属于医疗保健的80％的经济中实现什么。

尽管这些新功能为我们带来了令人兴奋的一切，但所有云计算背后的基石将保持对能源的需求保持不变并不断增长。我们基于AI的工作场所远未节省能源，其未来所消耗的能源比以往任何时候都多，这是科技行业在未来几年迅速需要评估和考虑的挑战。

新的信息基础设施

云是至关重要的基础架构。这将并且应该重塑许多优先事项。仅仅几个月前，科技巨头们就互相el之以鼻，就降低能源使用量和促进其运营的“绿色”能源发出承诺。毫无疑问，此类问题将仍然很重要。但是，可靠性和弹性现在将成为重中之重。

正如国际能源署执行董事法提赫·比罗尔上个月在外交上低调地提醒他的选民有关风能和太阳能的未来：“今天，我们目睹了一个更加依赖数字技术的社会技术”，“突显了决策者需要仔细评估极端条件下灵活性资源的潜在可用性。” 在COVID-19危机之后的经济压力时代，社会必须付出的代价才能确保“可用性”的重要性更大。

利用太阳能和风能技术提供高可靠性的电力仍然非常昂贵。那些声称太阳能/风能达到“电网平价”的人并没有考虑现实。数据显示，在欧洲，风电/太阳能发电所占份额远高于美国，电网千瓦时的总体成本要高出大约200％至300％。值得注意的是，包括科技公司在内的大型工业用电用户通常享受平均电网价格的大幅折扣，这使消费者负担了更高的成本。

简而言之：这意味着消费者要花更多的钱给自己的房屋供电，这样大型科技公司就可以花更少的钱为智能手机保持数据照明。

实际上，许多这样的现实被云的能量动态与个人交通的动态相反的事实所掩盖。对于后者，消费者从字面上可以看到在加满汽车油箱时会消耗90％的能量。但是，对于“已连接”的智能手机，有99％的能源依赖关系是远程的，并且隐藏在云的庞大但基本上不可见的基础架构中。

对于刚起步的人来说，为云提供动力的繁琐数字引擎位于数千个看不见的，无描述的仓库规模的数据中心中，成千上万个冰箱大小的硅机机架为我们的应用程序提供动力，并且数据量激增被存储。甚至许多数字专家都惊讶地发现，每个这样的机架每年消耗的电能比50特斯拉还多。最重要的是，这些数据中心通过更多的耗电硬件连接到市场，这些硬件可以推动大约十亿英里的信息高速公路和400万个信号塔，构成更广阔的无形虚拟高速公路系统。

因此，全球信息基础设施已从几十年前的一个不存在的系统发展到现在每年大约使用 2000兆瓦时的电力的系统。 。这比世界上每年五百万辆电动汽车使用的电力多一百倍。

用单独的术语来说：这意味着每个智能手机使用的平均电量要比典型的家用冰箱的年电量大。所有这些估计都是基于几年前的事态。

未来的数字化将不可避免地消耗更多的能源

现在，一些分析家声称，即使近年来数字通信量猛增，效率提高现在也使以数据为中心的能源使用量增长保持缓慢甚至趋缓。 这种主张面临着最近反事实事实的趋势。自2016年，还有的是在数据中心的急剧加速花费在硬件和建筑物与一个巨大一起跳跃在硬件的功率密度。

不管最近几年数字能源需求增长是否放缓，云的更快发展都将到来。云能源需求是否会相应增长，很大程度上取决于数据使用的增长速度，尤其是云的用途。能源需求的任何显着增加都将使满足云的中央运营指标：始终可用的工程和经济挑战变得更加困难。

在过去五年中，建立的数据中心的平方英尺数超过了过去十年的总面积。甚至还有一类新的“超大规模”数据中心：充满硅的建筑物，每个建筑物都超过一百万平方英尺。从房地产的角度来看，这些等同于一个世纪前摩天大楼的曙光。但是，尽管当今世界上不到50座帝国大厦大小的超高层建筑，但地球上已经有约500座超大规模数据中心。后者拥有超过6,000座摩天大楼的集体能源需求。

我们不必猜测什么推动了云流量的增长。排在首位的主要驱动力是人工智能，更多视频，尤其是数据密集型虚拟现实，以及在网络“边缘”扩展微型数据中心。

直到最近，关于AI的大多数新闻都集中在其作为工作杀手的潜力上。事实是，人工智能是一整套生产力驱动工具中的最新产品，它将复制生产力在历史过程中一直做的工作：创造就业的净增长，为更多的人创造更多的财富。对于COVID-19恢复，我们将需要更多的两者。但这是另一个故事。目前，很明显，人工智能在从个人健康分析和药物输送到医学研究和求职的所有过程中都可以发挥作用。很有可能AI最终将被视为净“好”。

但是，就能源而言，人工智能是目前最耗费数据和硅的功率密集型使用方式，全世界都希望使用数十亿个此类人工智能芯片。总的来说，专用于机器学习的计算能力每隔几个月就翻一番，这是摩尔定律的一种超级版本。例如，去年， Facebook指出，人工智能是其数据中心能耗每年翻一番的主要原因。

在不久的将来，我们还应该期望，在经过数周的锁定后，小型平面屏幕上的视频会议将面临不足，消费者已经为基于VR的视频时代做好了准备。虚拟现实需要将图像密度提高 1000倍，并将使数据流量增长20倍左右。尽管千篇一律，但技术已准备就绪，即将到来的高速5G网络浪潮具有处理所有这些额外像素的能力。但是，这需要重复：由于所有位都是电子，这意味着更多的虚拟现实导致比今天的预测更大的功率需求。

除此以外，最近的趋势是在“边缘”上使微数据中心更贴近客户。光速太慢，无法将AI驱动的情报从远程数据中心传递到实时应用程序，例如用于会议和游戏的VR，自动驾驶汽车，自动化制造或“智能”物理基础设施，包括智能医院和诊断系统。

现在预测边缘数据中心将在十年后增加100,000 MW的电力需求。从角度看，这远远超过了整个加利福尼亚电网的电力容量。同样，这一切都没有出现在最近几年的能源预测者的路线图上。

数字能源优先级会改变吗？

这就给我们带来了一个相关的问题：冠状病毒后时代的云公司是否会继续将精力集中在能源放纵或可用性上？放纵，是指那些在其他地方在风力/太阳能发电方面进行的公司投资，而不是直接为自己的设施供电。这些远程投资被“贷记”到本地设施中，声称它是绿色供电的，即使实际上并没有为该设施供电。

没有什么能阻止任何寻求绿色环保的公司与常规电网实际断开连接并建立自己的本地风力/太阳能发电站的做法–除非这样做并确保24/7的可用性将导致该设施的电力成本增加大约400％。

因为它代表今天就为购买赎罪券的前景，是非常有用的知道，全球信息基础设施已经消耗 比更多的电力生产由世界上所有的太阳能和风力发电场的总和。因此，地球上没有足够的风力/太阳能发电来供技术公司来购买“信贷”来抵消所有数字能源的使用。

少数正在研究数字能源趋势的研究人员预计，在未来十年内，云燃料的使用量可能会增长至少300％，而这是在全球大流行之前。同时，国际能源署预测，在此期间，全球可再生电力仅会“翻番”。该预测也是在冠状病毒爆发前的经济中做出的。IEA现在担心经济衰退会耗尽财政对昂贵的绿色计划的热情。

不管用于发电的技术存在什么问题和争论，信息基础设施运营商的优先级都将越来越有必要地转向其可用性。那是因为云正在迅速变得与我们的经济健康以及我们的身心健康密不可分。

所有这些使我们对从大流行和史无前例的经济关闭中复苏的另一面感到乐观。信贷微软在其前COVID 19能源宣言，为观察，“在人类繁荣进步......是密不可分能源的使用。” 我们以云为中心的21世纪基础设施将保持不变。 那将是一件好事。

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