和甲骨文位于英国的数据中心因创纪录的高温而被迫关闭。两个月后,有消息称,一股热浪导致推特位于加州的数据中心发生重大故障。在对计算对环境的影响进行越来越多的研究之际,气候变化将如何影响数字基础设施的问题也备受关注。两位研究人员最近在《对话》杂志上发表了一篇题为《机器并不总是能承受高温》的文章,解释了包括手机、数据中心、汽车和飞机在内的许多机器在极端高温下效率降低、性能下降得更快。
频繁的热浪会导致材料变形,从而导致电子元件暂时甚至永久故障。
研究人员解释说,在分子尺度上,温度是振动的量度。“因此,温度越高,从空气到地面再到机械材料,构成一切的分子振动就越大。当金属受热时,其中的分子振动得越快,分子之间的空间就会拉大。这会导致金属膨胀。”简而言之,频繁的热浪会使材料变形,导致电子元件暂时甚至永久失效。当这种情况发生时,它们将需要更换,这反过来又会在地球上产生更多的热量。
重大经济影响
热浪的负面影响可能会对科技行业产生重大的经济影响。根据《科学进展》杂志2022 年发表的一项研究,1992 年至 2013 年间,人为极端高温给全球经济造成的累计损失高达 50 万亿美元。与此同时,“大多数电子元件的制造过程对水资源的负担很大”,OCTO Technology 旗下 Frugarilla 集体的气候和数字环境专家 Tristan Nitot 解释说。台湾是全球领先 波段数据 的芯片生产商之一,拥有像台积电这样的大规模工厂,连续的热浪导致干旱和缺水,迫使制造商限制生产。“他们必须在种植水稻和制造芯片之间做出选择,因为由于中国和台湾之间的冲突,当地的水稻生产对粮食安全至关重要。”相互竞争的工业利益可能很快就会陷入僵局:“为了履行《巴黎协定》的承诺,未来几年 IT 电力消耗必须减少五倍,但目前这一数字却在稳步增长,尤其是因为企业获得了使用能源消耗巨大的人工智能的经济激励。 ”
更高效的数据中心
热浪对数据中心的电力需求有重大影响,无论外部条件如何,数据中心都需要将温度保持在限制范围内。在炎热天气下,数据中心消耗的 90% 电力用于冷却,而正常情况下这一比例为 40%。Orange绿色 IT 团队的数据中心顾问Guillaume Gérard解释说:“在美国,一些数据中心使用蒸发冷却塔,因此耗水量很大。”然而,在欧洲,这种基础设施已被禁止。“一般来说,数据中心的设计都是按比例缩放的,以确保向风冷冷凝器(即风扇)喷水足以防止它们达到最高温度。”但是,也有液体冷却等替代技术。“一种解决方案是让水在服务器本身中循环,但这样的系统很脆弱,需要大量维护。最具未来感的技术是将服务器完全浸入油中。”当服务器以这种方式浸泡时,油与水的热交换器会对其进行冷却。“与油的热交换可以将水温升高到 50 度,这使其更容易蒸发,” Guillaume Gérard 总结道。