边缘数据中心到底将会消耗多少电量？

据估计，很快包括边缘站点在内的数据中心所消耗的能源，将达到2018年所有数据中心所用能源的四倍以上。这是真的吗?

这是《 2020年边缘状态报告》中最惊人的发现之一。据研究人员预测，到2028年，边缘IT和边缘数据中心的全球总功率足迹将达到102000兆瓦(102吉瓦，1吉瓦=10亿瓦=1000兆瓦)，这样的能耗数据可能超出了许多人对传统数据中心能耗的认知。

在新的冠状病毒爆发后，我们可能会重新评估优先事项，市政当局可能对投资本地边缘数据中心以及所需的电力输送基础设施的兴趣更大。边缘数据中心可能会成为地方政府服务、急救人员、医院和教育机构相互连接的纽带。当前委托给公共云提供商的超大规模数据中心的服务可以在本地进行维护和管理，这在国家紧急情况下突然具有了更高的价值。

就是说，如果边缘计算的功耗真的很高。 今年2月发表在《科学》杂志上的有关全球所有数据中心(包括企业和云数据中心)总能源消耗的研究估计，现有的计算基础设施在2018年消耗了约205太瓦小时(TWh)的电力。(1太瓦等于10的12次方瓦特)

据《科学》(Science)文章的作者之一乔纳森·库米(Jonathan Koomey)估计，总的边缘足迹估计为102GW，这将平均每年平均消耗893.52TWh。Koomey是Koomey Analytics的负责人，他曾是劳伦斯·伯克利国家实验室的科学家，也是数据中心能源使用及其对环境的影响的主要机构之一。

图片来源：Scott Fultonedge

Koomey说，在八年的时间里(假设全球经济正常)预计边缘数据中心的能耗将比其他所有数据中心的能耗高4.3倍，这听起来有些“疯狂”。

他说：“话虽如此，这是一件非常有趣的事情，大多数正在考虑这些问题的人并没有真正考虑过。” Koomey表示，提高能效是数据中心的主要设计目标之一，即采用集装箱状外壳或通常用于边缘计算部署的较小的“微型”数据中心。

一些较小的单元不需要复杂的主动冷却。但是，由于预计将在未来部署数千个并将对其进行远程管理，因此供应商一直在开发复杂的远程电源监视和管理功能。

该论文的主要结论之一是，尽管近年来增加了新的数据中心容量，不过新数据中心的能效改进已大大抑制了该行业总体能耗的增长曲线。

尽力而为的预测

那么，今年《边缘状态》报告的作者是如何得出他们的预测数据呢?

Tolaga Research首席研究官Philip Marshall解释说：“我们首先专注于11个垂直市场，包括电力公用事业、电信、住宅宽带服务、移动消费和零售。”

他们从那里估算出每个垂直市场有多少消费者。然后，团队检查了每个垂直领域中数据中心服务消耗的典型应用案例，并估计了使用服务的人数。然后，他们确定了哪些用例将通过边缘计算来解决，这与典型的企业、托管和超大规模云设施相对。Marshall说，这是一个复杂的工作负载放置模型，可以将工作负载类别分配给最适合他们的数据中心类型。

他继续说：“我们根据假定的需求和假定的分布来确定每个计算基础架构的需求是什么。”他提供的一个示例是估计最终将有多少移动游戏工作量由无线电接入网(RAN)附近设施中的服务器处理。这些可能是停在RAN旁边或电信中心办公室内部的微型数据中心。

报告称，研究的另一个案例是智慧城市。报告描述：“最初为每个用例估计了连接的端点数量。” “然后，基于各种因素对每种用例进行边缘计算需求预测，这些因素包括：边缘基础设施的服务需求、成熟度和可用性。”

Marshall说，Tolaga团队在仔细检查了支持每种用例的计算基础架构的参考体系结构之后，做出了功耗估算。

Tolaga的方法论似乎非常复杂。该102GW的累计数字是该公式的最终解决方案，该公式要求对经济的每个部门利用位于边缘的基础架构的程度进行仔细的分析。然后将这些分析应用于已建立的边缘体系结构的电源系统，以推断未来的功耗估算。

《科学》杂志文章并未强调边缘

那么Koomey团队2018年的205TWh估算值是从哪里来的呢?

根据《科学》杂志的文章，估算值基于劳伦斯伯克利国家实验室等来源的数据。自本世纪初以来，LBNL一直在研究构成数据中心的各个组件的能源趋势，以及它们在部署中彼此之间的累积关系。

LBNL研究科学家Arman Shehabi是该文章的作者之一。该估算也是基于思科的数据，思科自2011年以来一直研究企业和云数据中心设备和软件的市场趋势。

重要的是，《科学》杂志发表的文章不考虑《“边缘状态”报告》中所述的边缘数据中心。它的图表显示了“传统”和云数据中心的累积足迹贡献。记录了2010年至2018年这两个类别之间工作量分配的变化。它表明，这两年之间的综合能耗差异非常小，这说明了过去十年中能源效率的大幅提高。

在Koomey团队的报告中，“边缘”尚未构成问题。因此，也许现在还不是时候完全摒弃那种尝试预测刚刚开始建造的新型计算基础架构需要多少电力的问题，而这种新型计算基础设施同样需要这个星球上已经超负荷的电网支持。

尽管对Tolaga的预测表示怀疑，但Koomey表示，边缘数据中心的能耗值得关注。他告诉我们：“这肯定是即将到来的事情。” “就像CDN可以帮助某些类型的计算服务交付一样。有可能真的很重要，我只是认为这不会导致数据中心电力增加那么多。”

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