我们认为范式转换的技术进步之间有一条共同的线索。无论是T型飞机、商用飞机还是微波炉，我们都可以触摸并感受到其中的每一项创新。

　　同样有影响力的是创新背后的创新，关键材料、部件和基础设施对社会至关重要，但我们通常不会注意到。有多少励志演讲者对铜线在传播声音方面的应用大加赞赏?有多少中学历史课强调了滚珠轴承的大规模生产?有多少头版新闻会带你走进污水处理厂。

　　数据中心是这一类别中相对较新的进入者。大多数人无法指出单个数据中心的物理位置，但数据中心现在几乎与所有人都连接在一起，并触及我们生活的方方面面。

　　作为数据中心行业的领导者和专家，我们深知数据中心的重要性，而大多数人却不这么认为。我们认识到，数据中心是个人数字体验以及组织适应和创新能力的基础。它们甚至支持、维持和加速科学创新。

　　但这里发生的更多事情很容易被忽视。

　　早在1970年，美国政府就通过了《国家环境政策法》(NEPA)，以帮助确保政府决策考虑环境、经济和社会影响。

　　到1990年代，私营部门开始通过各种可持续发展倡议和实施方案，如ISO 14000环境管理国际标准，将这些考虑纳入决策。这些努力的核心是《国家环境政策法》的根本目标，即保护人与自然可以“生产性和谐”共存的道路

　　富有成效的和谐。这就是我们——数据中心技术的领导者和专家——应该接受的目标。我们在这里是为了促进社会的和谐。几千年来，人类一直专注于寻找维持生命的必需品——食物、水和住所。

　　最近在人类历史上，我们利用了能源，开发了车轮、犁、水管和灌溉等机械创新，创造了改善我们生活的市场和企业。直到最近，我们才开发并大大扩大了通信技术创新的获取和使用，这些技术丰富了我们的生活。

　　数据中心的重要性不亚于发电厂、水处理厂、污水处理厂、港口、机场和道路网络，是人类和环境福祉的重要引擎。数据中心能够处理和访问数据，从而缩小信息差距。缩小信息差距缩小教育差距。缩小教育差距可以缩小贫富差距。缩小贫富差距可以培养更具包容性的社会和更有同情心的资本主义。

　　通过远程教育、远程医疗、药物开发、智能电网、智能城市、材料科学、人工智能和其他我们刚刚开始想象的进步的变革，缩小这些差距有助于增进知情的人类参与，在环境改善方面取得飞跃，并促进更可持续的社区。数据中心是确保每个人都有这些机会的基础。

　　我们都知道，随着GPU、DPU和其他新体系结构的发展，芯片和服务器设计师正在努力摆脱摩尔定律的扁平化。所有这些创新都依赖于强大的新软件，而新软件又依赖于强大的新硬件。随着计算密度的提高，这种密度意味着数据中心的温度越来越高，对冷却这些中心所需的系统的成本、能力和可持续性的压力也越来越大。

　　这让我们面临一个根本的难题。随着数字化转型帮助我们作为一个社会变得越来越可持续，当前的数据中心方法越来越不可持续。考虑到该行业迄今为止取得的显著技术进步和增长，就今天的数据中心而言，人与自然并没有在生产和谐中共存。

　　数据中心需要大量的资源，包括土地、建筑材料、电力、水、有效的温室气体制冷剂和水处理化学品，而且噪音很大。这些资源的获取方式——然后通过有线和管道连接到数据中心、使用和处置——比需要的方式复杂得多，并破坏了我们实现真正可持续发展的能力。

　　简单地说，如果我们从一开始就知道我们现在知道并预见到数据中心的资源消耗，我们将以不同的方式定位它们，以不同的方式构建它们，并以不同的方式为它们供电。

　　那么，我们如何实现可持续发展的数据中心呢?我们必须应用生命周期方法来更全面地了解数据中心运营的负面影响，以减少并在很大程度上消除这些后果。

　　让我们从电源开始。数据中心消耗电力，其中大部分由煤炭和天然气发电厂生产。这些电力被输送数百英里，沿途线路损耗巨大。能源还用于提取水，将其处理成饮用水，然后输送到数据中心。

　　在数据中心，蒸发冷却系统和其他冷却系统使用了更多的能源。额外的能量用于将废水排放回废水处理厂，回收废水，然后排放。虽然越来越清洁的能源采购趋势是一个良好的开端，但这并不能从根本上解决运行数据中心的生命周期能源等式的惊人低效问题。

　　现在，让我们看看水，它只是最近才得到应有的关注，但没有达到它所要求的行动规模。

　　蒸发冷却系统通常使用与住宅社区和商业设施所依赖的相同的饮用水供应。所有这些水都被浪费掉了，其中很大一部分被蒸发到大气中，其余的被排入废水系统。

　　值得注意的是，一些最大和最重要的数据中心集中在面临淡水极度短缺甚至大面积干旱的地区。由于这些不足，一些地区最近颁布了新数据中心开发禁令。

　　当然，还有化学物质。大多数机械冷却系统使用大量的水处理化学品来防止对设施内外人员的潜在生物危害，除此之外，还有用于生产饮用水和处理数据中心相关废水的化学品。

　　此外，数据中心依赖大量的化学制冷剂，这些制冷剂不仅是最有效的温室气体和臭氧消耗物质之一，而且由于严格的政府监管和一系列逐步淘汰通常效率较低的替代品，还带来了巨大的运营和合规风险。

　　哪里有技术，哪里就有办法

　　Nautilus利用了数据中心运行中自然冷却水使用的复杂性和有效性大大降低的优势，设计了大幅降低数据中心能耗和消除水消耗、制冷剂、处理化学品、废水、，甚至与数据中心冷却操作相关的恼人的噪音(内部和外部)。

　　通过这样做，我们可以减少与数据中心和市政水系统能耗相关的温室气体和空气污染。在数据中心能够完全获得零排放电力的程度上，Nautilus系统更高的能效可以推动数据中心运营从净零排放变为净负排放。

　　通过重新利用较热的排放水来降低成本并提高其他有价值基础设施的可持续性，如脱盐、热电联产、温室和水产养殖，可以实现更大的减排。

　　换句话说，数据中心可以提供大量的“否定”，而不是造成“兆吨”的碳排放。

　　在水资源方面，数据中心不再需要与当地社区竞争宝贵的淡水供应，也不再需要为其饮用水和废水基础设施增加负担。

　　同时，这种方法被证明非常适合于工业棕地位置的再开发，提供现代绿色基础设施，并在可能被遗忘的社区创造数字经济就业机会。这真正体现了在人与自然之间实现富有成效的和谐意味着什么。

　　那我们还在等什么呢?

　　一旦替代性环境有益技术被证明可以进入市场，市场力量和明智的政府政策的结合可以创造一个非常快速到广泛的部署。

　　就市场力量而言，与目前的方法相比，鹦鹉螺水冷系统的资本支出和运营支出都有相当积极的影响。它们提供了经得起未来考验的能力，可以处理芯片和服务器设计师不断创新的任何数量的高价值、高性能计算密度。

　　这些系统的复杂性也大大降低，而且更加耐用，这意味着大多数数据中心都可以在工厂预制和测试，然后交付给世界任何地方进行交钥匙组装，大大加快了项目完成、调试和运营的时间。

　　在政府政策方面，政府能做的最重要的事情是促进更可持续的数据中心基础设施的快速许可和批准。特别是从积极经济学的角度来看，政府还可以通过推动能源效率、水效率和消除化学品和噪音的标准，帮助加快采用和使用更可持续的数据中心基础设施。

　　例如，15年前，美国政府和私营部门建立了令人印象深刻的公私合作伙伴关系，在照明能效方面实现了飞跃。

　　通过合理的激励措施、市场创新和两党立法相结合，建立一个技术中立、70%的效率标准，并在十年内达到这一标准，私营部门在制造设施和供应链方面进行了创新和投资，使超高效LED照明不仅在美国价格合理，而且在美国随处可见，但是在世界各地。

　　这一举措带来了更好、更持久的照明产品，同时随着时间的推移，每个人的电费都减少了数万亿美元。

　　从本地基础设施迅速转向公共云，为私营部门提供了一个独特的机会，将可持续性与财务绩效结合起来。美国、欧盟和其他发达经济体可以利用当前的云转换“时刻”实现从旧到新的转变——既然我们已经将本地数据中心运营转移到了云数据中心，为什么不抓住这个机会，让它们成本更低、更环保呢?

　　发展中国家在建设第一个数据中心时，有机会通过定位并使其设施在盈利的同时保持可持续性，从而在第一时间将其做好。通过战略与执行的正确结合，现代数据中心可以重复LED照明的成功，确保人与自然能够和谐共存。