癮科學:Google來台建資料中心,好還是壞?

2011.09.30 01:07PM
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根據今日多家台灣媒體報導,Google已經買下彰濱工業區15公頃的土地,預計投入1億美金要打造東亞的資料中心。除了彰化以外,新加坡香港也都會分別建立資料中心,滿足不斷擴大的亞洲市場跟雲端服務使用者跟企業。在我的網路圈中看見不少朋友爭相走告,傳播此一「大好消息」。現在,在假設媒體報導為真的前提下,我們就來分析一下Google的資料中心來台到底是好還是壞吧。

過去Google對資料中心的資訊跟數據一直都保密到家,尤其是在能源使用這點時常受到環保團體抨擊,因為若以一般伺服器跟資料中心的耗電量乘上Google不斷成長的規模來推算,耗能跟排碳數據將非常驚人,或許你還聽說過「Google搜尋一次,所耗費的能量可以煮沸一茶壺水(tea kettle)」這樣的說法。如果當真如此,那麼Google資料中心的電力需求跟散熱問題都會讓Google落腳彰化困難重重。

就從Google一次要耗費多少能源這個問題來看好了,是否真的能煮沸一茶壺水呢?根據我的考據,這個半屬謠言半屬真實的說法最初來自於Rolf Kersten’s Weblog的這篇文章。作者Kersten在2007年德國ebay開發者論壇上簡報時,公佈了「Google一次會製造6.8克二氧化碳」的數據,詳細的資料來源跟計算方式在他的投影片檔中可以看見,但是是德文的…我看不懂…

然而後來引起更多爭議的是哈佛大學博士Alexander Wissner-Gross提供的資訊,經由英國泰晤士報的大篇幅報導後備受關注。在2009年1月泰晤士報的報導中,Jonathan Leake與Richard Woods兩位科技記者使用了「煮沸一茶壺」跟「搜尋一次排碳7克」這樣直覺且生動的形容法,讓這則消息很快傳遍世界,然而在Gross自己撰寫的研究介紹文中,並未這樣形容。以致於科技部落格TechCrunch用類似的標題嘲諷了泰晤士報的該則報導,認為兩位記者加油添醋。TechCrunch自己訪問了Gross,Gross表示他未曾用過這樣的說法,就算要用,也會說煮沸咖啡,不會說煮沸茶壺。而至於搜尋一次排出7克CO2呢?Gross說他是引用別處看來的數據,並非自己計算的,而他已經忘了那數據一開始從哪裡看來的…而泰晤士報則在後續做出澄清,表示「煮沸一茶壺」跟「搜尋一次排碳7克」不是指單單那一秒鐘內點擊搜尋然後跑出結果的排碳量,而是指成功搜尋到某個想要搜尋的網站或資訊(可能花了好幾分鐘)所耗掉的能源跟碳排。

說到這, 到底Google一次排碳多少呢?單就Google資訊中心那端的耗能,而不計入我們用戶端的話,Google自己提供的最新資料為:


(圖片來源:Google Green

 

 

搜尋100次約產生20克CO2,所以1次約為0.2克,看起來還好,不是嗎?但是若我們乘上一天10億次搜尋,那就是200噸的CO2喔!這還沒有加上Google其他服務,像是Youtube播放或是使用Gmail寄信等等,根據Google自己的計算,2010年Google直接加上間接排放的CO2大約是146萬噸(而若加上Google購買的碳抵消則完全變成0排放!),跟台塑六輕一年排放6700萬噸以上CO2比較起來,Google實在是天使一般的純潔啊。

Google 最近引以為傲地將他們資料中心如何以極高效率、極低能源消耗運作的秘訣公佈在網站上,歡迎各位仔細研究,我看到的重點在於:

Google資料中心只需要用一般資料中心一半的能源;不需要保持15度低溫,高達27度C都不會當機。透過良好的通風設計跟引導氣流,除溼機也不需要。Google使用免費的冷卻系統(Free Cooling),因地制宜,例如在歐洲的兩座資料中心就完全沒有用空調,而是利用當地環境條件,例如海水進行冷卻。被加熱的海水在排入海之前更得先自然降溫到接近海水溫度才會排出,以免影響海洋生態。伺服器效能跟供電方式經過革新,例如直接把備用電池加在伺服器架上,減少了兩次直流轉交流、交流轉直流的電力損失。

除了節能,在能源來源這部份,Google也希望優先採用再生能源,如風能跟太陽能。然而並非每座資料中心旁邊就有再生能源電廠,而且風能跟太陽能沒辦法整天運作,但資料中心得24小時不休息,所以Google還是得接入一般電網,沒辦法只靠風能跟太陽能。Google的作法是 1)向資料中心當地接入同一電網且有心拓展的再生能源電廠買電,簽署長期的能源購買協議(Power Purchase Agreement, PPA),提供這些再生能源業者足夠的資金去拓展市場,2) 這麼一來Google可以視為自己使用的電是來自於再生能源的,更可以得到打折,Google自己再補貼一點,把這些電賣回給當地電網 3) Google得到RECs(再生能源認證),可以用在化石能源的使用,等於讓自己用得電都被視為來自再生能源。我個人認為在美國的脈絡下是種蠻聰明且實際的作法。

 


(圖片來源:Google PPA

Google這樣的作法當然也有人質疑,在這個Google解釋PPA的PDF檔案中,Google就直接了當地回答了經常被質疑的幾個問題(以下是我的解讀…):

第一、Google不是直接用再生能源電廠的電,不應該稱愛荷華的資料中心是「綠色」或「零碳排放」的。

Google回答:話不是這樣說的…

第二、從已經建立的再生能源電廠買電並沒有真的增加再生能源在電網中的份量。

Google回答:廢話,你買一台電視也不會增加電視在店裡頭的數量啊。但是你買了就代表再生能源有市場,有市場才會有投資啊。

第三、Google可以直接購買RECs就好,不需要PPA。

Google回答:這個我們也想過,不過PPA才能提供再生能源業者資金跟保障,讓他們去拓展,單買RECs的話雖然對Google來說可能更方便,但不是最好的作法。

第四、Google應該在有充份再生能源可用的地方蓋資料中心。

Google回答:話就不是這麼說的啊….

好,總而言之,Google對於目前八座資料中心的節能減碳成果是非常滿意的,然而這次跨出美國跟歐洲,來到台灣建資料中心,能否維持Google的自我要求呢?幾個馬上可以想到的挑戰包括:

1. 台中火力發電廠已經是全球CO2排放量的冠軍電廠了,並且還打算擴充,海線居民抗議不斷。Google資料中心的用電必然加重負荷,讓台電更有藉口要增擴機組。

2. 根據維基百科,彰化的風力發電總裝置容量約15萬瓩,顯然絕對不夠用。然而台灣風力發電跟太陽能發電都成長超遲緩,Google可能扭轉這局勢嗎?

3. 彰濱工業區的一大問題是海風,對高科技業的精密機械來說,影響很大。正如Google自己說的,資料中心跟再生能源的最佳區塊很難在同一個地點,難道說 Google有解決之道?

我個人蠻樂見此事成真,但我認為仍應嚴格檢視未來資料中心的環保標準,期待Google能設下一個典範。

延伸閱讀:

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