"当轨道交通时间到来时，你可以进行轨道交通--但不是之前。"- 罗伯特-A-海因莱因
在他的SF小说《通往夏天的门》中，海因莱因认为，对于特定形式的技术变革，时间必须是正确的。在必要的技术和文化基础到位之前，它不会发生。
问题是，我们是否已经达到了最终将我们的能源转变为更清洁的东西的地步？这对科技行业又意味着什么？
在2020年秋季举行的最后一次Re:Invent会议上，亚马逊宣称它最终加入了微软和谷歌的行列，承诺到2030年实现零碳云。
同年早些时候，中国宣布了一个零碳目标，在乔-拜登的领导下，美国正在朝着这个方向做出重大承诺。欧盟也是如此。
碳零化的时代已经到来了吗？
我们从Covid大流行中了解到的一件事是，呆在家里，不坐任何航班，以及大规模地减少我们的生活方式，几乎没有改变气候变化的方向。碳排放是如此融入我们的生活方式，以至于个人行动几乎没有任何区别。解决这个问题将需要根本性的改变，这将影响到每个行业--包括科技行业。
退一步讲，为什么世界上还在使用化石燃料呢？半个多世纪以来，我们已经知道有一个温室气体的问题！为什么？原因是，他们很难离开。
在其他方面，化石燃料是血淋淋的好东西，我们的整个现代社会是建立在它们之上的，这并不奇怪。
石油、汽油和天然气的特点是它们便宜、可靠、密度大、可预测。而这些都是赞美。它们是一按开关就能获得电力的原因。问题是，它们也是有毒的。我们需要走开，但我们不要自欺欺人。这将是艰难的。
至少在未来十年或二十年，我们不会遇到像化石燃料那样能给我们带来这些好处的替代品。
分裂是很难做到的，但我们需要接受这一点，并且无论如何要做到。怎么做？
你可能会想，"但太阳能和风能是如此的便宜！"你会是对的。然而，发电并不是故事的全部。你必须把电力送到需要它的地方和时间。
石油是非常密集的能源。没有什么其他东西可以与之竞争。例如，太阳能的密度为每立方米1.5微焦耳--比石油低20多万亿倍。我想我们都同意这是一个很大的数字--尽管我们不知道四亿是什么，也不知道这样的比较究竟是如何进行的。无论如何。其结果是，我们不会用卡车把太阳能农场运来运去。即使有一个碰巧已经在需要电力的地方，它也会占用大量的空间，而这些空间本来可以用于其他讨厌的东西，如住房或食物。
希望我们能通过更大、更好的电网来解决一些问题，这将意味着我们将来不需要通过公路运送能源，在拜登总统的2021年美国经济计划中已经为该项目拨出了专款。根据Brattle集团2019年的一份报告，他们需要将每年的传输支出从大约150亿美元增加到400亿美元来实现这一目标。改造并不便宜。
然而，即使有巨大的电网，未来也不可避免地会在某些时间和地点拥有大量的电力，而在其他时间和地点则非常少。这可能意味着消费者的电费是可变的。鉴于英国的可再生能源已经产生了负能量定价的概念（当人们使用电力时需要付费），我们不得不打赌价格的变化会很大，这将对未来用电产品的设计产生影响。
现在，你可能在想，如果我经营自己的数据中心，所有这些可能是一个问题，但我在云中，我向<插入你选择的云供应商>支付大笔费用的全部原因是，我不需要担心这些东西。
这并不是一个疯狂的立场。根据绿色网络基金会的克里斯-亚当斯（Chris Adams）的说法，"能源效率一直是计算领域的一个成功故事。在过去的10年里，我们已经能够从大量有价值的数字服务中受益。它的使用已经爆炸性增长。但是，当你看一下数据中心和互联网基础设施的总能源使用量时。它并没有真正改变那么多。"
作为一个行业，我们的服务器使用量正在上升，但我们的电力消耗却没有。这曾经是关于摩尔定律的，但现在大部分是关于云主机的效率（它可以比预置主机好10倍）。
然而，问题仍然存在：云是否足够？
根据欧盟委员会的说法，科技行业在未来十年面临的两个关键气候问题是数据中心的电力使用和我们的硬件足迹。好消息是，通过像亚马逊这样的承诺，以及云和云服务的出色和不断提高的效率，我们在第一个问题上正在取得进展。
在他们的 "可持续软件工程原则 "中，微软认为科技的气候友好型未来可以归结为
不幸的是，这最后一步比较困难。当涉及到它自己的硬件时，云是相当有效的，但用户的设备呢？
联合国认为，在可持续发展目标中，只有一个科技行业对世界产生了积极的负面影响：可持续生产和消费。
英国家庭是电子垃圾的最大生产者之一。当你扔掉一个产品时，你就离开了生产该产品的所有能源，而当你购买一个新的产品时，你又抽出了一大堆新的碳。这还没有提到所有的金属。
苏黎世大学最近的一项研究表明，终端用户硬件设备生产过程中释放的碳比其一生的电力排放还要多。
我们的科技业务是基于硬件的，而硬件必须被制造出来（释放碳），然后靠电力运行，而电力必须被生产出来（释放碳）。这就是我们的工作。这就是我们所做的一切。
我不是一个未来学家，但我预测从现在到2030年将会发生一些影响我们的事情。
基本上，对于数据中心的运营商和销售硬件的人来说，生活将变得更加复杂。
云计算供应商对此做了什么？
这些都很好。然而，不幸的是，即使对他们来说，电力的可变性仍然是一个问题。
从理论上讲，答案是在物理上或时间上将工作负载转移到资源可用的时间和地点。把它想象成一个俄罗斯方块的游戏。
这个领域的领导者是谷歌，他们沿着这个思路悄悄地做了近20年的事情，以提高他们自己的直流电效率。如果你想知道背景，请阅读他们优秀的Omega论文。简而言之：他们依靠的是非常封装的工作负载（他们使用的是早期版本的容器技术），这些工作负载被很好地标记为如何以及何时需要运行（例如，它们有多重要，多紧急，以及它们可能需要什么样的资源），加上大量的监控。
这种方法使他们自己的数据中心的资源利用率比一般的私营DC高出四倍以上。虽然谷歌仍然处于领先地位，但所有的云供应商现在都在做类似的事情，以获得比大多数内部服务器更高的效率。
诚然，提供高利用率并不是一个与处理间歇性电力相同的问题。然而，你可能希望民间能够使用同样的技术，将工作负载转移到有电力可用的时候。
不幸的是，这里面有一个问题。
只有在阳光明媚的时候才能运行工作，这是个问题（注意--其他可变的可持续电源是可用的）。当没有太阳时，你的服务器就会翘着脚坐着，这很糟糕。
想象一下，你在撒哈拉沙漠建了一个数据中心，白天有大量的电力，晚上却没有。所有这些可爱的服务器将只有50%的时间在工作。这不是很好地利用了制造它们的资源。服务器的寿命是有限的，它们需要大量的资源来创建。你想在它们的运行年限内得到最大的利用。因为没有东西给它们供电，它们就闲置着，这是一种严重的浪费。
而这并不是唯一的麻烦。4D俄罗斯方块是很棘手的。 为波动的电力供应进行优化是有些困难的。而且，TBH，我低估了这个问题。对于大多数人来说，这太难了。如果在你的系统中构建它有如此多的潜在故障模式，会破坏你的产品的稳定性，你就不会去做。
即使你的工程团队可以应付这种复杂性，如果你要在时间和空间上移动你的工作，你需要混合各种特性，如延迟敏感性（可以等待的工作与必须立即执行的工作），再加上你需要可以切换到低能耗模式的任务。像谷歌这样拥有各种被充分理解的工作，如实时视频聊天（紧急，可降级）和YouTube视频转码（高cpu，非紧急）的人，与我们面对它，你相比，是有优势的。
从根本上说，这些问题是你想留给专家的问题，现在，这意味着云供应商。特别是现在他们都已经承诺以零碳的方式进行。
"如果一件事不能永远继续下去，它就会停止。"- 赫伯-斯坦法则
2020年，美国、中国、欧盟和主要的云计算供应商都最终同意：实现零碳的时机已经到来。
到2030年，一切都将变得非常不同。如果欧盟是正确的，幸存的科技公司将做出两个改变。
一个新的世界正在到来，你的产品和系统将不得不生活在其中。
每个人都已经有了云战略，但如果你的企业没有解决硬件问题的战略，恐怕你会失败。即使法律不介入（它将会），目前全球范围内向可再生能源发电的转变将推动硬件的金属部件的需求和成本上升。那些收入来自于客户频繁的硬件升级的公司将需要非常认真地考虑他们的计划。
他们可能会想出什么办法？请在下一篇文章中找出答案...
