36氪專訪 | 亞馬遜雲科技Nat Sahlstrom:目標零碳排,實現雲基礎設施的可持續性

.. 「遷移上雲之後,亞馬遜雲科技可以將客戶的碳足跡降低近80%,主要源於三個因素:第一是能效提升;第二是提高服務器等硬件的利用率;第三是使用可再生能源。」

「亞馬遜雲科技設定了可再生能源使用的目標,即到2025年實現全球基礎設施 100% 使用可再生能源,比最初定下的 2030 年目標提前了五年。」

「我們在計劃設立新的亞馬遜雲科技區域的時候,我們會非常關注周邊環境的氣溫、條件,以及通過計算流體力學去更好地了解整個數據中心冷卻或者熱排放的情況。」

「亞馬遜在2019年與GlobalOptimism組織共同發佈了《氣候宣言》,目標是2040年實現所有業務線零碳排放,比全球2050年實現零碳的目標提前10年。」

5月25日,在「全球雲基礎設施的可持續性」主題分享會、及之後的溝通與問答環節中,亞馬遜雲科技全球能源、水資源和可持續發展負責人Nat Sahlstrom向36氪等多家機構分享了亞馬遜雲科技在雲基礎設施可持續性發展中的實踐及經驗。

無論是可再生能源使用的目標,還是所有業務線零碳排放的目標,亞馬遜以及亞馬遜雲科技都將達成目標的時間大幅提前。

此外,亞馬遜雲科技還宣布到2030年實現「水資源正效益(Water+)」,即其回饋社區的水資源將超過自身直接運營的用水量。

為了達成這些目標,亞馬遜雲科技不但將提升能效落實到基礎設施建設的方方面面,還在不斷提升可再生能源的使用率。

在提效方面:

  • 通過優化電力供應模式及改善冷卻數據中心的方法來提高數據中心的能源效率,並不斷創新服務器設計,減少碳排放;
  • 自研芯片Amazon Graviton可以提高雲服務的性能、優化成本,還可以降低能耗。2021年推出的Amazon Graviton3所支持的計算實例性能較前一代提升了25%,能耗降低了60%;
  • 在數據中心的設計、規劃以及建設方面也非常重視注重能源效率,比如在設立新區域的時候,關注周邊環境的氣溫、條件,通過計算流體力學去更好了解數據中心冷卻或者熱排放的情況,能效是企業級本地數據中心的3.6倍。

使用可再生能源對於可持續發展同樣重要:

  • 亞馬遜是全球最大的可再生能源採購商之一,在全球已經打造了401個可再生能源項目,預計每年將生產56,000 GWh的可再生能源;
  • 亞馬遜在中國支持的首批兩個可再生能源項目,山東太陽能發電廠和乾安風能發電廠已正式投入運營。預計每年可產生49.6MWh的清潔能源,相當於25萬中國普通家庭的用電量;
  • 此外,亞馬遜還在持續投資與儲能系統相結合的可再生能源項目。藉助儲能系統,亞馬遜能夠儲存其太陽能項目所生產的清潔能源,並且在太陽能不可用時(如夜晚)或高需求時段,保證清潔能源的持續供應。通過延長零碳電力的使用時長,將增強亞馬遜的清潔能源項目對氣候的積極影響。

數據中心的選址也是不容忽視的因素:

  • 首先,預測某個區域客戶需求量,選擇臨近位置建設數據中心;
  • 其次,數據中心需要冷卻,如果周邊環境空氣溫度比較低,更便於把冷空氣泵入數據中心進行散熱;
  • 第三,良好的網絡環境能夠保證數據中心正常的運轉,因此選址時也會考慮當地光纖網絡狀況。
  • 最後,如果當地可再生能源相關資源還沒有建設起來,那麼亞馬遜雲科技會考慮該地是否可以部署可再生能源的設施。

此外,為了到2030年實現「水資源正效益」承諾,亞馬遜雲科技採取了四項關鍵策略,包括提高用水效率、使用可持續的水資源、回饋水資源供社區再利用、以及支持水回饋項目。比如,亞馬遜雲科技正在降低可飲用水的利用率,而更多地使用循環回收水用於冷卻。目前已經有20個亞馬遜雲科技的數據中心在使用循環水。

着眼於全球範圍的減排和雙碳目標,亞馬遜雲科技發佈了 Amazon Sustainability Data Initiative (ASDI)支持項目。全球各地無論是研究人員、科學家,機構還是組織,都可以通過這種大型開放數據的項目獲得或分享比如地質、氣候、能源等各種類型的數據,以支持其關於氣候變化及其他可持續發展相關的研究。

以下為溝通及問答實錄,內容經摘編:

問題:亞馬遜雲科技在降碳減排方面成績非常顯著,是否會增加成本?對可持續發展領域未來的變化趨勢,亞馬遜雲科技有怎樣的判斷並為此做了怎樣的準備?

Nat Sahlstrom:對於第一個問題,正好相反,我們不斷地減碳提高能效,使用可再生能源,能夠幫助亞馬遜雲科技進一步降低成本。這就意味着,隨着硬件的利用率提高,在這方面花的錢更少。經過測試,亞馬遜雲科技的數據中心是傳統數據中心能效的3.6倍,在能源方面支出更少的同時,節約的成本可以用於數據中心創新,並且可以通過降低服務價格,把紅利回饋給客戶。自亞馬遜雲科技提供雲服務以來,已經降價129次。

第二個問題。首先我們相信,為更好應對未來的可持續發展,需要更善於運用亞馬遜自身的DNA,也就是以客戶為中心和創新。可持續發展是具有挑戰性的,因此我們也要不斷利用創新開發出新解決方案。舉例來說,可再生能源領域面臨最大的挑戰是難以規模化,亞馬遜在美國和很多州政府以及公共事業公司展開合作,進行大規模可再生能源項目建設。在可再生能源領域的投資之外,還實現了自身企業的整條供應鏈去碳化,即使用低碳原材料。

問題:大模型所需要海量的算力對數據中心提出了哪些更新的要求?亞馬遜雲科技將會如何應對?

Nat Sahlstrom:亞馬遜雲科技基礎設施遍及31個地理區域的99個可用區。隨着時間推移,未來亞馬遜雲科技將在世界上主要國家建設本地的區域。您剛才談到很多科技公司都在使用大模型,要想把規模做大必須要提高能效。但是要想提高能效必須有能力做到以下三件事情:第一,作為科技公司必須有能力投資建設大型可再生能源項目,這是我們亞馬遜正在做的。第二,必須有足夠強大的工程師團隊,來提升數據中心的能效。比如創建流體力學的模型,以此計算如何達到最佳的冷卻效果。第三,必須有能力投資於芯片的設計,進一步提高硬件的能效。

問題:亞馬遜雲科技如何看待中國雲市場的可持續發展?

Nat Sahlstrom:秉承「以客戶為中心」的理念,我們大部分時間和精力專註在自己的客戶身上。我們業務的發展,95%是來自於客戶的需求。因此,與其說我們關注其他廠商在做什麼,不如說我們更專註於響應客戶的需求,以及如何將我們的基礎設施和數據中心打造得更可持續。

問題:亞馬遜雲科技是否有根據當地的條件採取因地制宜的方法降碳減排?

Nat Sahlstrom:首先我們要看這個地方有沒有客戶需求,通常會預測到在某一個區域有比較多的客戶需求,那麼肯定選擇臨近的位置建設數據中心。其次,我們會考慮到當地環境條件,因為數據中心需要冷卻,如果周邊環境空氣溫度比較低,我們可以把空氣泵入到整個數據中心進行散熱。另外,我們還會考慮當地的網絡條件。一個良好的網絡環境能夠保證數據中心正常的運轉。最後,我們在選擇數據中心位置的時候,會判斷當地的可再生能源滲透率。如果當地可再生能源相關資源還沒有建設起來,那麼我們會考慮它是不是能夠部署可再生能源的設施。此外,我們也會考慮和當地的政府、公共事業公司或者民營的能源公司進行合作。

問題:為了實現水資源正效益目標,亞馬遜雲科技是否會嘗試使用更多的具有更高效的液體冷卻技術的服務器?是否會在新宣布印度基礎設施的區域或者其他有新基礎設施區域的地方採用更新的水冷技術?

Nat Sahlstrom:有的企業在介紹他們的數據中心時會強調,他們使用最先進的水冷技術。但當亞馬遜雲科技在談這項技術的時候,我們強調的是使用更少的水和資源,讓客戶對我們的服務更加信賴,增強我們業務的可持續性。亞馬遜雲科技致力於不斷創新,以減少冷卻數據中心的用水量。例如,亞馬遜雲科技正在使用包括物聯網在內的先進雲服務,來分析實時用水量,識別並修復水管泄露問題,提升其他能效。此外,亞馬遜雲科技還通過使用空氣冷卻來取代水冷卻的方式,進一步提升運營效率。2022年,亞馬遜雲科技曾公布,2021年水資源利用效率(WUE)為每千瓦時0.25升水,領先於全球其他雲服務提供商。

問題:提高數據中心能源效率最核心的技術難關和挑戰是什麼?亞馬遜雲科技接下來準備怎麼做?

Nat Sahlstrom:最大的挑戰是在提高能效的同時還要滿足客戶在算力方面的需求。我們是通過自研芯片Amazon Graviton3來實現這一點的,因為這款芯片的能耗更低,但所支持的計算實例性能更高;第二點是降低計算過程的碳排放。事實上,亞馬遜是世界上最大的可再生能源採購方,投資建設了400多個可再生能源項目,可提供超過20吉瓦(GW)的可再生能源。亞馬遜對迎接能效提升的挑戰非常樂觀,在這方面取得了非常多的成就。

問題:2023年亞馬遜雲科技在可持續發展方面重點規劃是什麼?

Nat Sahlstrom:2023年,我們將繼續為實現到2025年100%使用可再生能源、到2030年實現水資源正效益、以及到2040年實現凈零碳排放的幾大目標而努力,同時我們也會進一步提升數據中心的效率。

問題:可持續發展的各個層面上未來哪些會有比較大的突破及顯著效果?

Nat Sahlstrom:談到突破,首先我想再次強調效率,我們應該專註於降低電力使用的總量。其次,我們必須讓可再生能源更容易地接入大型電網基礎設施。有些可再生能源項目離電網比較遠,使用性、可接入性比較弱,所以可再生能源併網是另外一個我們要重視,很可能實現突破的領域。

問題:能源領域客戶選擇亞馬遜的主要原因是什麼?亞馬遜能提供哪些差異化的產品和服務?

Nat Sahlstrom:全球很多大型能源公司都與亞馬遜雲科技有合作,他們之所以選擇上雲,是因為與本地數據中心相比,上雲能夠幫助他們更好地管理工作負載並控制成本,而他們自己可以聚焦於創新,並且在算力上有更多的提升,在此基礎上提高能源效率,為客戶帶來更多可再生能源。這些大型能源公司通過使用雲計算,可以上線更多項目,並讓這些項目更加高效。

問題:亞馬遜雲科技在能源效率提升方面有哪些可量化數據?

Nat Sahlstrom:亞馬遜雲科技數據中心的效率是企業級本地數據中心的3.6倍,這是第三方市場調研公司在能效和利用率這兩個方面,把亞馬遜雲科技和幾百家企業級本地數據中心比較之後得出來的數據。

問題:亞馬遜雲科技在數據中心選址上,除零碳排放要求外,是否還與能源價格有關?本質原因是什麼?

Nat Sahlstrom:數據中心選址的考慮因素中,能源價格固然很重要,畢竟要為客戶提供有競爭力的雲服務。同時,我們還會考慮其他因素,比如當地光纖網絡的情況,用地和樓宇租賃等費用。但最關鍵的一點還是客戶需求,即客戶是否希望我們在當地建設數據中心。綜合這些因素會幫助我們決定在哪裡建設數據中心。

問題:在全球各國家地區,對於碳足跡降低的要求或需求有哪些變化?

Nat Sahlstrom:我們確實看到越來越多的企業客戶,以及當地政府監管機構,要求企業告知碳足跡。因此,2022年我們為客戶提供了亞馬遜雲科技碳足跡工具,這個工具可以讓客戶看到實際計算的完整過程,幫助客戶了解在亞馬遜雲科技上的工作負載所產生的碳足跡,通過遷移上亞馬遜雲科技,客戶可以降低80%的碳排放。


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