微軟蓋潛水艇！背後打的是什麼算盤？

每週手機追劇一小時，一年耗電量竟比冰箱還大！資料中心耗電驚人，為了替火熱的資料中心降溫，微軟竟打造類潛水艇般的海底資料中心。這是天方夜譚還是科技奇蹟？

位在蘇格蘭東北方外海的奧克尼群島（Orkney Islands），有著不少古老神聖的宗教傳說。現在，這個邊陲小島，也成為微軟的神秘基地，要在這裡打造21世界的科技神話。 上個月，這家世界最大的軟體公司，在小島海岸邊舉行了一場特殊的「下水典禮」，將一台長12.2公尺的「艦艇」，沉到深達54公尺深的海床。微軟蓋潛水艇？有沒有搞錯？原來，這個被稱為納蒂克計畫（Project Natick）的「類潛水艇」，是座裝滿了864部電腦伺服器的資料中心（datacenter），載著無數重要的雲端數據，在海底隨時待命。

雖然不是真正的潛艇，但是「納蒂克號」的設計確實是來自於潛艇，因為兩者都需要在長時間在海底獨立完成許多複雜的工作。事實上，微軟也跟法國一家有400 年歷史的軍艦製造商Naval Group合作，共同打造出被微軟CEO納德拉（Satya Nadella）稱之為「射月壯舉」的海底資料中心。 「要滿足這些條件很瘋狂，但納蒂克號試著達到目標，」微軟AI研究副總經理彼得•李（Peter Lee）談到這個耗時四年的計畫，「想要射月，不見得能登月。儘管如此，過程當中我們可以學到很多東西，像是硬碟失誤、機架設計、冷卻系統的機械設計等等，也可以回饋到一般的資料中心。」 從雲端到海底，微軟打的是什麼算盤？原因很簡單，近年朝雲端服務轉型的微軟，需要建置大量的資料中心。但資料中心非常耗電，也需要強大的降溫機制以確保營運穩定，如何找到有效的能源與排熱方式，成為微軟本身業務永續發展與實現對環境永續責任的當務之急。

　資料中心到底有多耗電？以下這些例子足以證明。根據美國《大西洋月刊》（The Atlantic）的報導，每週使用智慧型手機看一小時的影音，一年下來所使用的電量比一台新冰箱還大！綠色和平組織也曾比較，2012年時，谷歌資料中心的用電量，相當於土耳其每年用電量；2013 年臉書資料中心使用的電力，則相當於剛跟台灣斷交的布吉納法索的用電量。所以，在比特幣挖礦熱最旺的四川，還曾傳出政府要嚴查盜電挖幣、或是停止供電，真的一點也不誇張。 因此，將資料中心放在海底，不僅能讓低溫海水來幫忙降溫，減少能源使用與碳排放，就是一個創舉。更神的是，傳統的陸上數據中心要花二年才能完成，但這艘像潛水艇的配備，可以在三個月裝置完成，本身的電力也是連接當地的風力與潮汐發電，更符合環保永續的精神。

其實，不只是微軟，全球科技巨擘，包括亞馬遜、谷歌、臉書等大咖，都在想辦法幫火熱的資料中心降溫。早期，多數公司先使用大型機電設備，例如抽風機、冷水機、冷卻塔等。接著，大家開始運用不同地理區的天然資源，將資料中心遷往氣溫較低的地方，自然散熱。例如，谷歌每個園區的PUE（判斷資料中心的電力使用效率指標，PUE值越低，代表機房的空調冷卻所需電力更少），最低的是在比利時和芬蘭，搭配各種降溫機制，PUE常在1.1以下。 另外，長年相對低溫的愛爾蘭，首都都柏林的東南部，也迅速轉型為科技重鎮。包括臉書、LinkedIn、Twitter、惠普等企業都在都柏林建立資料中心，亞馬遜也在都柏林設有雲端運算中心。 但是虛擬世界加速擴張，資料中心愈蓋愈多、愈蓋愈大、耗電量也愈來愈高，必須早日找出節能省電的釜底抽薪之計。推陳出新的建築創新手法是個做法。以前可能只運用工程技巧，如抬高地面、特殊的通風系統，幫助降溫。除了微軟研發的海底資料中心，谷歌也有浮在水面的資料中心。這些建築工法藉著海水冷卻，還可搭配海邊風力或潮汐發電。更大的好處是，世界上有40%的人們住在臨海100公里內，海濱、近海設置的資料中心，有助於就近服務客戶，降低服務的碳里程。

除了找到冷卻解方之外，這些大咖更要釜底抽薪，將驅動資料中心的電力變成再生能源，避免成為吃電怪獸。早期，這些公司多直接使用電力公司提供、整合各方電力來源的電網，未必知道發電來源。有點無辜，也無從選擇。現在，他們紛紛選擇綠能。 臉書在2011年率先承諾，要讓資料中心完全使用再生能源發電。時至今日，的確頗有成就。它在瑞典的Luleå資料中心，一直都是利用當地的水力發電。臉書也與挪威電力公司簽了協議，所處最北的兩座資料中心—Luleå與丹麥的Odense，都由挪威的風場發電。 這些高科技公司的綠能計畫，還發揮了額外的效益。臉書的Odense資料中心，在2017年公布回收廢熱解決方案，預計每年能夠收回10 萬MWh的能源，可為近七千戶家庭提供暖氣。 雲端服務巨擘、亞馬遜旗下的雲端服務公司Amazon Web Services也以100%再生能源運作為發展目標，並且推出「亞馬遜美東太陽能電廠計畫」（Amazon Solar Farm US East），在美國東部地區發展太陽能系統。以跟維吉尼亞州電力業者Dominion合作的案子為例，共有五座太陽能發電廠會併入維州電網，提高亞馬遜資料中心對再生能源的採用比例。

　除了上述的硬體建設，再更進一步，還可以透過管理提高能源使用效率。這些大公司本身有很多營運資料，可以藉由大數據分析進行能源管理。像是谷歌就在資料中心內設置許多感測器，收集各種相關數據，然後分析出各種變數間的互動關係，建立模型與驗證，找出得以降低能源耗用的動態調整機制。谷歌發現，光是靠這些動態調整，就能讓冷卻設備減少40％的用電，根據其公布的資料中心用電數據，旗下資料中心的PUE就逐漸下滑，證明資料中心愈來愈省電。 網路資訊、尤其是影音等使用，只會愈來愈多，無論是企業營運或是個人，都沒有回頭路。但這些高科技企業做了最好的示範，在提供服務的同時，也面對他們所帶來的環境負擔，研究如何因應，降低對環境的衝擊，甚至挹注新能源科技、帶動整個產業鏈的轉型！