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英國資料中心高溫當機事件反思

導言:當極端氣候衝擊數位基石

2022 年 7 月,英國遭遇史無前例的熱浪侵襲,氣溫飆升至 攝氏 42 度,打破歷史紀錄。這場極端高溫,不僅對民眾生活造成衝擊,更直接考驗著英國的數位基礎設施。多家資料中心因 冷卻系統不堪負荷 而發生故障,導致包括 Google Cloud、Oracle Cloud 等雲端服務 自動關機,金融交易、網路服務等 嚴重延遲,數位經濟運作一度陷入混亂。

這起事件,是 極端氣候變遷 對資料中心產業發出的 嚴峻警訊。隨著全球暖化加劇,極端高溫事件將更頻繁、更強烈。資料中心作為數位經濟的基石,其 散熱能力 與 穩定性,正面臨前所未有的挑戰。英國數據中心高溫宕機事件,提醒我們必須 正視氣候風險,升級散熱技術,強化資料中心的氣候韌性。

本文將深入剖析這起事件,從 熱浪背景、故障經過、影響層面、業界反思與應對 等多個角度,還原事件脈絡,並從中探討資料中心 散熱技術的未來發展趨勢,為產業提供前瞻性的思考。

熱浪侵襲:英國遭遇史上最高溫

2022 年 7 月中旬,一股異常強大的熱浪席捲歐洲,英國首當其衝。7 月 19 日,英國氣象局 (Met Office) 記錄到 攝氏 40.3 度 的歷史最高溫,打破 2019 年創下的 38.7 度紀錄。倫敦、劍橋、曼徹斯特等多個城市,氣溫均突破 40 度。

極端高溫 持續數日,不僅對英國民眾的 健康 造成威脅,也對 交通運輸、能源供應、基礎設施 等各方面帶來嚴峻考驗。其中,資料中心產業,更是首當其衝,面臨 前所未有的散熱挑戰。

故障經過:冷卻系統失效,數據中心自動關機

在熱浪侵襲下,英國多家資料中心的 傳統空調散熱系統,面臨 極限挑戰。由於 環境溫度過高,空調系統的 散熱效率大幅降低,機房內部溫度持續攀升, 逼近甚至超過 伺服器運作的 安全上限。

為了 保護硬體設備,避免過熱損壞,部分資料中心啟動 自動保護機制, 強制關閉部分或全部伺服器。其中,受到較大影響的,包括 Google Cloud 和 Oracle Cloud 的英國資料中心。

  1. Google Cloud:部分服務中斷 Google Cloud 證實,其位於英國的資料中心,在熱浪期間 受到冷卻相關問題影響,導致 部分服務中斷。Google Cloud 發言人表示,為了保護基礎設施和員工安全,他們 主動關閉了部分系統。
  2. Oracle Cloud:歐洲東南部資料中心關閉 Oracle Cloud 也發布公告,坦承其 位於英國南部 (London) 的資料中心,以及 歐洲東南部 (阿姆斯特丹) 的資料中心,由於 “前所未有的” 高溫,導致 冷卻系統故障,部分服務 被迫關閉。Oracle Cloud 強調,他們正在 全力搶修,盡快恢復服務。

影響層面:金融交易延遲,雲服務受阻

英國資料中心高溫宕機事件,對數位經濟運作造成了 多方面、多層次的影響。

  1. 金融交易延遲:證券交易所受波及 倫敦是全球金融中心之一,許多金融機構仰賴資料中心運算與資料傳輸。熱浪導致資料中心故障, 倫敦證券交易所 (London Stock Exchange) 的部分交易系統受到影響, 交易出現延遲。
  2. 雲服務中斷:企業運營受阻 Google Cloud、Oracle Cloud 等雲端服務供應商的資料中心宕機,直接影響到 租用其雲服務的企業客戶。企業的 網站、應用程式、線上服務 等,可能 無法正常運作,導致 業務中斷、客戶流失、營收損失。
  3. 網路服務延遲:民眾生活受影響 除了企業用戶,一般民眾的 網路服務體驗 也受到影響。部分 網路遊戲、影音串流、社交媒體 等服務,可能出現 延遲、卡頓、甚至無法訪問 的情況,影響民眾的 數位生活品質。
  4. 數據遺失風險:資料安全亮紅燈? 雖然本次事件 未傳出大規模數據遺失 的災情,但資料中心 強制關機,仍存在 數據損壞、遺失 的潛在風險。這也再次提醒企業,必須 重視數據備份與異地備援,確保數據安全。

業界反思:傳統散熱技術的局限性

英國數據中心高溫宕機事件,讓業界深刻反思 傳統空調散熱技術 在極端氣候下的 局限性。

  1. 空調散熱效率瓶頸: 傳統空調散熱,是透過 壓縮製冷劑,將機房內的熱空氣 冷卻後再循環。然而,當 環境溫度過高 時,空調系統的 散熱能力會大幅下降,難以維持機房恆溫。尤其是在 40 度以上 的極端高溫下,傳統空調系統幾乎 難以有效運作。
  2. 高密度運算需求增加散熱壓力: 隨著 人工智慧、高效能運算 等應用興起,資料中心 伺服器密度 越來越高, 單位面積發熱量 也隨之 急劇增加。傳統空調散熱,已難以滿足 高密度運算 的散熱需求。
  3. 能源消耗與碳排放問題日益突出: 傳統空調散熱系統, 能源消耗巨大,佔資料中心總能耗的 40% 甚至更高。在 節能減碳 成為全球共識的背景下,傳統空調散熱的 高能耗、高碳排 問題日益突出,亟需尋求更 綠色、高效 的散熱解決方案。

技術應對:液冷與地熱冷卻方案抬頭

面對極端氣候挑戰與傳統散熱技術瓶頸,資料中心產業開始積極探索 更先進、更高效、更綠色 的散熱技術。其中, 液冷技術 與 地熱冷卻方案,備受矚目,被視為未來資料中心散熱技術的重要發展方向。

  1. 液冷技術:高效散熱,節能降耗液冷技術,是指 直接使用液體 (例如冷卻液、礦物油) 作為散熱介質,取代傳統的空氣散熱。液冷技術的 散熱效率遠高於空氣散熱,可以有效降低伺服器溫度,提升能源效率。 液冷技術主要分為 浸沒式液冷 和 冷板式液冷 兩種:
    • 浸沒式液冷 (Immersion Cooling): 將伺服器 完全浸泡在冷卻液中,直接帶走熱量。散熱效率極高,但技術門檻較高,初期投入成本較大。冷板式液冷 (Cold Plate Cooling): 將 冷板 貼附在發熱元件 (例如 CPU, GPU) 上,透過 冷卻液在冷板內循環,帶走熱量。技術相對成熟,易於導入,成本較浸沒式液冷低。
    液冷技術的優勢:
    • 散熱效率高: 液體散熱效率遠高於空氣,可有效降低伺服器溫度。
    • 節能降耗: 減少空調系統能耗,降低資料中心總體能耗。
    • 高密度部署: 支持更高密度的伺服器部署,提升機房空間利用率。
    • 降低噪音: 減少風扇使用,降低機房噪音。
  2. 地熱冷卻方案:取之自然,用之自然地熱冷卻方案,是指 利用地底恆溫的特性,將地底的 低溫空氣或地熱資源 作為冷卻源,為資料中心散熱。地熱冷卻 節能環保,可大幅 降低空調系統的能源消耗。 地熱冷卻主要有 自然冷卻 (Free Cooling) 和 地源熱泵 (Geothermal Heat Pump) 兩種方式:
    • 自然冷卻 (Free Cooling): 在 氣候寒冷地區,直接引入 室外冷空氣 或 深層海水 等自然冷源,為機房散熱。地源熱泵 (Geothermal Heat Pump): 利用 地源熱泵系統,將地底的 恆溫土壤或地下水 作為冷熱源, 冬季供暖,夏季製冷。
    地熱冷卻的優勢:
    • 節能環保: 大幅降低空調能耗,減少碳排放。
    • 運行成本低: 自然冷源或地熱資源 近乎免費,運行成本極低。
    • 穩定可靠: 地底溫度 恆定,不受地面氣候影響,散熱效果穩定可靠。

氣候韌性:資料中心產業的長期挑戰

英國數據中心高溫宕機事件,不僅是一次技術挑戰,更是一次 氣候適應性 的考驗。隨著全球氣候持續變遷,極端高溫、乾旱、洪澇等 極端氣候事件 將更頻繁發生,對資料中心運營構成 長期威脅。

資料中心產業必須 提升氣候韌性,從 選址、設計、技術、管理 等多個層面, 全面強化應對極端氣候的能力。

  1. 選址考量氣候風險: 未來資料中心選址,除了 電力、網路、土地成本 等傳統因素外,還應 充分考量氣候風險。 避開高溫、乾旱、洪澇 等災害高發區域, 選擇氣候涼爽、自然冷源豐富 的地區,降低極端氣候影響。
  2. 設計強化散熱能力: 資料中心設計,必須 突破傳統空調散熱的局限, 積極導入液冷、地熱冷卻等先進散熱技術,提升機房的 高溫耐受能力。同時,應 優化機房結構設計,提升 自然通風 效果,降低散熱系統負荷。
  3. 技術多元化應對: 單一散熱技術 難以應對所有氣候挑戰。資料中心應 採用多元化的散熱技術組合,例如 空調 + 液冷、自然冷卻 + 地源熱泵 等, 根據不同氣候條件和運算需求,靈活調整散熱策略,提升系統的 彈性與可靠性。
  4. 管理提升應變能力: 建立 完善的氣候風險應變預案,加強員工 應對極端氣候的培訓與演練。 建立即時氣象監測系統, 提前預警 極端天氣,以便資料中心 及早採取應對措施,降低災害損失。

結語:擁抱綠色散熱,迎接氣候挑戰

英國數據中心高溫宕機事件,為資料中心產業敲響了 氣候警鐘。面對日益嚴峻的氣候變遷挑戰,資料中心產業必須 積極轉型,擁抱綠色散熱技術,提升氣候韌性。

液冷技術、地熱冷卻方案 等先進散熱技術的應用,不僅能 有效提升散熱效率,降低能源消耗,更能 提升資料中心在極端氣候下的穩定性與可靠性。 擁抱綠色散熱,主動適應氣候變遷,將成為未來資料中心產業 永續發展 的關鍵。