2024边缘计算可持续发展报告成功策略导航英文版

Edge Insights 服务 边缘可持续性 ： 成功的导航策略 边缘计算与传统数据中心相比呈现出独特的挑战和局限性。本报告为旨在实现可持续发展目标的边缘运营商提供了实用指导。 Kuba Smolorz, 高级顾问 | kuba. smolorz @ stlpartners. com | 2024 年 2 月 执行摘要 尽管可持续性是许多组织包括电信公司在内的战略优先事项，但在新兴技术领域确定最佳的可持续性目标实现方法仍然具有挑战性。边缘计算预计将在2020年全球市场规模为90亿美元的基础上，在2030年前增长至超过4500亿美元，年复合增长率（CAGR）为49%。1. 必须以尽可能可持续的方式发展这种快速成长，可能比传统的集中式云更为重要。除了追求已在传统数据中心环境中证明成功的可持续发展战略外，边缘运营商还应考虑融入特定于边缘的先进可持续发展战略，这最终可能会导致每年节省高达5%的能源，相当于总能源成本约4000万美元和超过100万吨二氧化碳当量的减排（详见图12和图13的计算分解）。然而，并不存在一刀切的答案，边缘运营商必须根据其独特的背景选择最优化的先进可持续发展战略。本报告将探讨在定义边缘可持续性策略时需要考虑的各种因素，并基于常见场景提供指导。 边缘计算 ： 可持续发展战略的下一个前沿 尽管传统数据中心的可持续性问题已经得到了广泛覆盖，作为一项较为不成熟的技術，边缘计算却受到了较少的关注。边缘计算带来了独特的挑战和限制，因此，所采取的可持续性策略必须经过仔细考虑。 例如，许多边缘部署位于非数据中心（NDC）设施中，这些设施缺乏先进的加热、通风和空调（HVAC）系统、不间断电源（UPS）以及持续的技术支持人员，原因是缺乏成本效益。 边缘运营商应首先采用今天传统数据中心环境中广泛采用的可持续性策略（详见图4以获取更多详情），这些策略是互补的，因此可以同时实施。寻求推进可持续性努力的边缘运营商还应考虑采用本报告概述的两大类高级边缘可持续性策略：专门冷却应用于现成硬件（COTS）和专用硬件。为指导决策，我们根据这些策略在解决关键边缘可持续性因素方面的有效性对它们进行了排序（详见图1和图10）。 重要的是，边缘部署存在显著差异，边缘操作员的需求也各不相同，因此需要采取定制化的 Approach 来选择最合适的先进边缘可持续性策略。提供一刀切的解决方案是不现实的。本报告提供了高层次的指导，以识别边缘计算中常见场景下的最适解决方案（详见图11）。 目录 执行摘要 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 2 边缘计算 ： 可持续发展战略的下一个前沿 边缘计算可持续性的挑战 .................................................................................................6 可持续性是云计算的战略优先事项，应在边缘计算中予以优先考虑 ............................................6 边缘可持续性被忽视 ...............................................................................................................6 边缘计算与云的可持续性....................................................................................................................7关于PUE的黑暗真相及其对边缘计算的重要性.............................................................................8从追求“基线”可持续边缘策略开始.................................................................................................9 超越基线 ： 针对边缘环境的先进可持续发展战略 … … 哪些可持续性策略在什么情况下适用？...............................................................................15 正确的战略能产生多大的影响？来自电信行业的案例分析 ..................................................16 数字表 图1：评估先进的边缘可持续性策略子类别 .......................................2图2：边缘计算环境往往缺乏传统数据中心的特点 .............................7图3：某些类型的边缘可能比其他类型更有可能是基础的、远程的和类似于NDC的 ................................8图4：传统的数据中心可持续性策略可以在边缘实施.........................................9图5：先进的边缘可持续性策略.....................................................................................10图6：精准液体冷却概述 ............................................................................................11图7：罐/桶浸没冷却概述 ............................................................................................12图8：直接到芯片水冷概述 ..........................................................................................12图9：空调冷却机柜概述 .............................................................................................13图10：评估先进的边缘可持续性策略...........................................................14图11：何时适用哪些可持续的边缘策略？ ..........................................................15图12：运营商能耗拆分 .............................................................................................16图13：国际集团运营商潜在的年度节能 ................................................................17 边缘计算可持续性挑战 可持续发展是云计算的战略重点 ， 应优先考虑边缘 数据中心的可持续性在面对气候变化和不断上升的全球能源需求时正变得越来越关键。数据中心已经消耗了大约世界电力的1.5%。2，这一数字预计将会与云和边缘计算的增长同步扩大。未来 projections 强调了这一情况的规模：到2030年，数据中心可能占某些国家总电力消耗的5-10%。3. 数据中心可持续性的紧迫性不仅关乎环境保护——这也是一个战略关注点。提供商正日益被要求对其碳足迹负责，客户、投资者和监管机构要求透明度和实际行动。这一转变将数据中心效率和可持续性置于企业战略的前沿，强调的不仅是成本节约，还包括企业责任和长期可行性。 边缘可持续性被忽视 边缘计算可持续性方面的覆盖远远少于传统数据中心可持续性的覆盖。预计边缘计算将迎来显著的增长。STL Partners预测，全球市场总规模将从2020年的90亿美元增长到2030年的超过4500亿美元，年复合增长率高达49%。在这种情况下，这种增长必须尽可能地可持续发展，或许比传统的集中式云更为重要。虽然一些可持续的数据中心策略同样适用于边缘计算，但某些边缘环境的特性意味着这些策略的有效性会降低甚至变得不可行。因此，需要更多针对边缘计算的具体策略。 这张图进一步复杂化了边缘运营商希望简化分布式计算部署和管理的需求，这要求基础设施必须标准化、高度可靠且易于维护。最终，每个边缘运营商都将面临独特的局面，反映出他们现有的边缘位置基础设施、运营环境和资源状况。因此，希望提高运营可持续性的边缘运营商必须制定符合自身独特需求的可持续策略。哪些可持续的边缘策略是合适的，又应该在何时使用？ 边缘与云可持续性 我们如何定义边缘计算 ？ 边缘计算可以定义为企业网络和/or电信网络工作负载在网络的物理和拓扑边缘处处理，而不是在集中式数据中心或云中处理。边缘计算强调将数据和应用程序更接近其源头进行处理的重要性，旨在减少延迟并提高数据传输和处理的效率。它还确保了数据主权和不同级别的安全性。根据工作负载处理的物理或逻辑位置，可以区分不同类型的数据。本报告重点介绍三种主要类型的边缘计算： •premises 边缘计算： premises 边缘计算是指位于客户现场的计算资源，例如在现场物理位置的物联网网关、现场的数据中心等。 •网络边缘（移动和接入网络）：网络边缘指的是电信运营商在其站点或存在点（PoPs）运行的数据中心中设立的边缘计算位置，例如移动网络中的中央办公室或ISP节点。 •区域数据中心 ： 区域优势是指小型运营商中立的数据中心或互联网交易所 ， 通常位于二线和三线城市附近。 边缘计算环境通常由于其远程和分布式的特点与传统的数据中心环境有所不同。在这些环境中实施标准的数据中心功能，如先进的暖通空调系统、不间断电源系统（UPS）以及持续的技术支持人员，往往因缺乏规模经济而不具备成本效益。图2描述了数据中心与非数据中心环境之间的一些关键差异。 边缘计算环境在与传统数据中心的差异上各不相同，某些类型与传统数据中心的差异更大。边缘位置距离数据源越近，或者边缘扩展得越远，其特性就越倾向于偏离标准的数据中心特征。 然而，同一类型的边缘计算仍存在显著的差异性，包括基础设施和支援方面的不同。例如，本地边缘计算可能涉及在环境恶劣的远程位置（如风力发电机）处理数据，也可能发生在大型企业总部的地窖中，该地窖有全天候的技术支持团队和密集的服务器群。图3展示了这种边缘计算环境的范围，突出了不同类型之间的多样性。 关于 PUE 的黑暗真相以及为什么这对边缘更重要 您提供的英文翻译如下： 您衡量可持续发展战略的有效性至关重要。电力使用效率（PUE）是当今用于衡量数据中心运营能效的常用指标。PUE 是整个数据中心运行所需电量与IT设备运行所需电量的比例。 PUE = 数据中心消耗的总功率 / IT 设备消耗的总功率 PUE值为1.00（实际上这是不可能达到的理想状态）时，操作将是最高效的，即所有电力都被IT设备消耗，而没有任何其他消耗（如不间断电源、冷却系统、传输损耗等）。然而，PUE可能会误导人，因为它并不能准确反映实际硅片所消耗能量的效率。例如，服务器风扇所消耗的电力被计入“由IT设备消耗”的电力中。这意味着减少空调使用，从而使服务器风扇运行在最大速度，可能会导致站点的PUE比率降低，但实际上用于完成相同有用工作的总电力消耗可能更高。这一问题在