隨著資料密集型人工智慧 (AI) 技術在全球迅速普及，資料中心營運正面臨前所未見的能源消耗需求及不斷擴大的碳足跡等重大挑戰。在積極因應日益嚴峻的環境壓力問題之際，資料中心同時也在擴充運算能力和儲存容量，以控制總擁有成本 (TCO)。

根據麥肯錫 (McKinsey) 分析¹ ，至 2030 年底，全球資料中心的總電力需求預計將成長三倍。該公司指出：「運算能力的提升，以及晶片能耗的下降，共同推動了運算與資料需求的爆炸性成長。」

作為全球資料儲存技術的領導廠商，Seagate 持續為全球頂尖資料中心提供資料儲存設備。對於資料中心永續發展的挑戰及市場對於經濟高效資料儲存的殷切需求，Seagate 擁有深入的第一手洞察。此外，透過長年與客戶的合作經驗，我們深刻體會到，TCO 管理和永續發展目標並非互相牴觸，反而是一體兩面。

為深入探討TCO 和永續性之間的關聯，我們決定對資料中心從業人員進行調查。本報告闡明，受訪者對「資料中心永續性挑戰」的理解以及「這些挑戰對供應鏈的影響」之間存在明顯落差。這些洞察有助於決策者更全面地規劃業務成長並推動環境永續。

兩者並行不悖，毋須取捨。

Seagate 本次調查報告係由獨立研究機構 Dynata 進行的全球研究，並委由全球公關行銷顧問公司 Current Global 負責實地執行。

研究採用量化與質化研究方法，聚焦於 AI 運算對資料中心永續性所帶來的壓力，並探索提升營運效率的潛在機會。

調查初期先針對美國、德國、中國和日本等地的五位資料儲存和基礎架構資深專家進行深度質化訪談。這些受訪專家在資料中心的規劃、營運和永續發展領域擁有逾十年經驗，對產業挑戰和新興趨勢具備深刻見解，為後續全球量化調查的設計提供了關鍵參考。

此調查共蒐集來自 11 個市場、共 330 名資料中心專業人士的回應，市場範圍涵蓋：澳洲、中國、法國、德國、印度、日本、北美、新加坡、韓國、台灣和英國。受訪者所屬企業均管理至少 50TB 的儲存容量，其中多數企業的儲存容量甚至高達 5PB。這些受訪者來自提供資料儲存解決方案的企業與組織，職務橫跨資訊長、技術長、IT 副總裁、總監、高階主管、營運長、業務主管、儲存架構師和解決方案架構師等要職。

本研究深入剖析資料中心效率和永續性的現況，旨在為產業領導者提供以資料為依據的洞察，協助其制定同時推動業務成長與實現永續發展的決策。

Seagate 為全球可擴充大容量資料儲存領域的領導企業，過去 45 年來已累計供應超過 45 億 TB 的儲存容量。

資料中心是當今 AI 經濟的支柱。當前 AI 技術的快速普及使資料中心面臨前所未有的能源需求和不斷擴增的碳足跡。調查結果突顯出以下兩點：

• 94.5% 的調查受訪者表示，他們的公司面臨日益增長的資料儲存需求。
• 97% 的受訪者預計，AI 成長將進一步衝擊儲存需求。

這呼應了能源需求持續攀升的現況。根據電機電子工程師學會 (IEEE) 資料預估，至 2030 年，資料中心的能源需求將大幅上升，碳排放佔比可能從 2022 年的 0.3% 增至全球總排放量的 8% 。

為了跟上 AI 創新的步伐，組織必須擴充其資料基礎架構，同時確保符合企業永續發展的要求。企業正面臨日益加劇的壓力，甚至包括監管層面的要求，必須以兼顧成本效益和永續性的方式運營資料中心。然而，同時達成這兩大目標並非易事，資料中心的能源用量越高，減碳的挑戰也隨之升高。

因此，TCO 有時會被誤認為與永續目標背道而馳。在調查過程中，本報告發現：

• 近 95% 受訪者將環境影響視為重要考量。
• 然而，僅 3.3% 資料中心專業人員表示，其公司在資料中心採購決策中會優先考量對環境影響較低的方案。

調查中的其他發現也進一步顯示，TCO 與永續性絕非此消彼長的對立關係。TCO 和永續考量往往是互相契合，在提升企業營運效率的同時，降低對環境的衝擊。

研究發現，資料中心的營運深受五大關鍵因素影響，而這些因素同時體現了 TCO 與永續發展的雙重目標。像是：

能源使用量：高能耗不僅會拉高營運成本，同時加劇碳排問題，有 53.5% 的受訪者認為這是當前最嚴峻的挑戰。

原物料需求：近 49.5% 受訪資料中心專業人士將基礎架構對大量原物料的依賴列為關鍵問題。

實體空間限制：近 45.5% 受訪者強調有限場地空間會帶來財務和物流負擔。

基礎架構成本：28.5% 受訪者指出永續基礎架構的高建置成本，以及 27% 受訪者指出資料中心元件的採購成本，對資本支出 (CapEx) 造成重大影響。

生命週期延長：逾 92% 受訪者同意延長儲存設備的生命週期至關重要，並強調設備耐用性是降低汰換和維護成本的關鍵。然而，僅有 15.5% 受訪者將延長生命週期視為選購資料儲存基礎架構或設備視為主要考量，另有 12.1% 受訪者認為耐用性是重要的評估因素。

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這些關注點突顯出 TCO 的多面向特性，包含資本支出與營運成本兩大層面，同時也與永續目標密切相關。提升能源效率可同時減少碳排與營運成本，而延長設備生命週期則有助於減少電子廢棄物和原物料需求。

然而，這並不意味永續性不會讓 TCO 的計算變得更複雜，事實上，它確實可能帶來挑戰。

譬如，能源消耗本身就是 TCO 計算公式中不可或缺的一環。然而，綠色能源需要有助於減碳，初期建置成本往往較高。在此情況下，企業對所採購能源來源的關注，進一步使原已棘手的成本效益問題，增添了額外的支出成本和效率限制。

另闢蹊徑

隨著 AI 的應用普及及資料量不斷增加，迫使組織對儲存空間的需求持續提升以應對急劇增加的資料量，但有限的空間令許多組織倍感壓力。空間不足不僅阻礙資料擴充的可能性，也限制了他們導入更永續儲存方案的能力。除此之外，永續基礎建設高昂的前期成本仍是阻礙發展的重大障礙。

• 約 82.5% 的受訪者表示，缺乏足夠實體空間來建立永續資料儲存基礎架構。

當被問及阻礙資料中心永續營運的前三大因素時，45.5% 受訪者提及實體空間不足，28.5% 指出儲存基礎架構的建置成本，另有 27% 直指資料中心元件的採購成本。

面對這些挑戰，企業通常需要在三個選項之間權衡，以因應持續激增的資料量：

1. 垂直擴充：在資料中心現有空間內增加儲存容量
2. 水平擴充：擴建一棟新建物、或擴大資料中心的佔地面積
3. 將資料遷移到雲端

每個選項都需要權衡 TCO 和永續發展的目標。

永續策略：

調查顯示，企業正日益採用多重策略，致力將永續性與 TCO 之間取得平衝。

再生能源：近 62% 受訪者表示已採用再生能源為其資料基礎架構供電。

再生能源基礎建設：近 58% 受訪者表示其組織正在投資建置再生能源基礎建設。

AI 驅動儲存和永續運作：另外有55.5% 受訪者所屬的組織正在導入以 AI 為基礎的系統，以最佳化儲存作業，並強化追蹤永續發展表現的能力。

儘管已投入諸多心力，挑戰仍然存在。許多企業正竭力應對高昂的基礎建設與元件成本，以及有限空間帶來的挑戰。

另闢蹊徑

因應上述挑戰，業界必須改變管理 TCO 和永續性的方式。TCO 和永續性的關係日益密切。當永續發展目標使 TCO 規劃變得更複雜時，企業必須從整體生態系的角度通盤考量影響：

1. 範疇 1：由組織直接擁有或控制的來源所排放的溫室氣體，即 GHG
2. 範疇 2：來自組織購買的電力、蒸汽、熱能或散熱所產生的 GHG
3. 範疇 3：由組織間接擁有或控制的來源在業務運作中產生的 GHG 排放量

AI 對資料中心永續性的影響擴大，促使產業對資料中心實務進行更具創新性且全方位的思考已是當務之急。在各項要務中，企業不僅應考量營運產生的碳排 (範疇 2 和範疇 3)，還要涵蓋評估隱含碳排，即產品生命週期內從上游原料開採、生產、運輸、材料組裝、製造、包裝到配銷階段的總碳排 (範疇 3)。

隨著 AI 應用的蓬勃發展帶動資料中心擴張，整體供應鏈的協作和創新將是實現永續和更高效資料領域的關鍵。

在當今的 AI 經濟中，智慧技術的快速應用正推動資料儲存需求大幅攀升。幾乎所有受訪者 (超過 97%) 預計 AI 將對儲存需求帶來重大衝擊。不過，資料總會留下足跡：資料中心會消耗能源並產生碳排。

AI 驅動的資料儲存需求不斷成長，直接擴大了資料中心的碳足跡。隨著資料量持續成長，保存資料所需的能源也在與日俱增。當然，AI 的能源需求並不僅限於資料儲存，最耗能的領域還包括運算、網路傳輸和資料處理。

另外，整體供應鏈的角色也不容小覷。AI 元件的製造,，如專用處理器和硬體，是高耗能且資源密集的過程，進一步導致這些元件的隱含碳排也增加。所謂的隱含碳，指的是產品生命週期從上游的原料開採、生產、運輸、材料組裝、製造、包裝到配銷階段相關的溫室氣體排放量。 因此，AI 系統的生產和運作皆會產生較大的碳足跡，進一步加劇資料中心面臨的環境挑戰。

為應對這一新興需求，資料中心開始將永續性與去碳化列為優先目標。調查顯示，幾乎所有受訪者 (近 94.5%) 都表示，他們的公司正在努力降低資料儲存作業的碳足跡。

根據調查顯示，為求減少碳足跡，企業主要的策略是使用再生能源

1. 近 61% 受訪者表示，其公司將再生能源納入資料基礎架構的電力來源。
2. 近 58% 受訪者表示，其公司正在建置新的再生能源基礎設施來為資料設備供電。
3. 在受訪的資料中心從業人員中，近 42% 表示他們導入 AI 驅動的解決方案，以更精確地評估資料儲存和營運需求。

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另一項策略是雲端遷移。近半數的受訪者 (逾 47%) 認為，將資料遷移至雲端系統有助於減少公司的碳足跡。雲端服務供應商憑藉卓越的營運實務和尖端的基礎架構，在減少資料作業的環境衝擊上發揮顯著優勢。

然而，有意部署雲遷移策略的企業必須謹記，雲端移轉也可能被視為責任轉嫁，而非真正消除環境衝擊的解方。儘管雲端業者的運作可能更高效，但環境負擔仍然存在，而只是從個別企業轉移到雲端業者身上，改由後者管理能源和資源需求。這突顯出全方位永續發展的必要性，雲端供應商及其客戶應攜手合作，盡可能減少資料的碳足跡。

在朝向更永續的資料儲存作業轉型過程中，企業仍面臨諸多挑戰，包括實體空間限制、建置與營運成本壓力、高能源消耗和缺乏有效的評估機制等。接下來，讓我們逐一探討這些因素。

挑戰：空間和成本

資料中心永續營運的前三大障礙分別為實體空間不足 (45.5%)，儲存基礎架構的建置成本 (28.5%) 及資料中心元件的採購成本 (27%) (詳見圖 2)。

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毫不意外的是，實體空間限制被視為最大的挑戰，高達 45.5% 的受訪者認為「實體空間不足」是推動永續化的主要障礙。擴建資料中心將顯著增加直接溫室氣體排放 (Scope 1)，因為施工過程需消耗大量資源和稀土礦物，並產生大量碳排。

企業會陷入三難選擇：a) 在現有空間內擴充，導致成本升高；b) 擴建建築物 (成本也很高，甚至比前一選項更高)；或 c) 將資料轉移至雲端 (將永續發展負擔轉嫁給雲端供應鏈)，有鑑於此，調查直指，企業亟需創新解決方案來最佳化現有空間的使用。

以下調查結果顯示吸引企業挑選的原因可能是因為垂直擴充

• 約 82.5% 的受訪者表示，缺乏足夠實體空間來建立永續資料儲存基礎架構。
• 這項挑戰在日本尤為明顯，高達 60% 的受訪者表示此為首要難題；台灣與法國的比例亦接近 57%，顯示空間問題在這些地區尤為突出。

由於需要容納更多伺服器、儲存裝置和網路設備，空間不足的挑戰更加嚴峻。在本已空間有限的都會區，選擇興建資料中心的地點尤其困難。包括新加坡、日本、台灣、法國和德國等多個國家和地區都已對資料中心的建置數量及選址施加諸多限制。這些規範旨在資料中心資源增加的效益、與環境保護及土地高效利用之間取得平衡，突顯出企業需尋求創新解決方案的必要性，才能因應有增無減的資料儲存需求。

建設與維護綠色基礎建設所需的高昂成本，依然是推行永續解決方案的一大挑戰。相關的支出包括對再生能源的前期投資，以及永續 IT 基礎建設運作所需的持續開支。

調查預測，全球平均需投入 49 億美元，方能實現更永續的資料儲存營運。儘管這個數字缺乏明確的預算數據，其規模已然呈現出挑戰的嚴峻性，這是一項亟需投注大量心力、時間與資源的長期任務。

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補充資料與觀察

• 美國 (略低於 47%)、韓國 (40%)、中國和澳洲 (皆為近 37%) 的受訪者認為「建置資料儲存基礎架構的成本」是推動永續資料儲存方案的最大障礙。
• 一位德國資料中心專家在分析企業常見的資料營運成本時提到：「相關成本包含聘僱資料長的薪資、能源消耗、設備攤銷和每年的基礎架構的投資，總計約 55 萬至 60 萬歐元，這個估計金額還包含資安措施在內。若全面改用 100% 的綠色 IT 產品，整體成本又會增加約 6 萬到 6.5 萬歐元，相當於總預算的 10% 至 11% 。」

設備採購成本是資料中心 TCO 佔比最大的成本項目。設備採購成本是資料中心 TCO 佔比最大的成本項目。伺服器、儲存系統和網路設備所需的初始資本支出佔整體投資相當大的比重，尤其在大規模部署的情況下，硬體採購金額可達數千萬美元。

採購最先進、能源效率高的硬體、再生能源和創新技術，往往需要支付較高的費用。儘管有長期節能和環保效益的潛力，高昂的初始成本仍可能使資料中心業者卻步。為了跟上技術演進，資料中心還需要持續升級，進一步加重財務負擔。

一位受訪的資料中心專家說：「股東往往著眼於降低成本，使得減少能耗或投資再生能源等計畫所需的大筆支出難以取得認同。」

挑戰：高能源消耗

資料中心的持續運作需耗費大量能源，並產生大量因電力、蒸汽、熱能或散熱所導致的間接溫室氣體 (範疇 2) 排放量。由於資料中心基礎架構 (包括伺服器和雲端系統) 需「不間斷」運作，這使節能成為複雜課題，亟需創新解決方案實現改善。

在這項涵蓋多個市場的研究中，受訪者指出了他們最關注的三大環境議題：

1. 高能耗導致的碳排 (約佔 53.5%)
2. 資料中心基礎架構所需的大量原物料 (約佔 49.5%)
3. 資料中心營運的龐大能源需求 (近佔 35%)

專家預警，若未能及時採取行動，資料營運對環境的影響將不斷加劇。

更雪上加霜的是，許多公司表示，儘管他們積極尋求再生能源，卻發現沒有能力挑選永續的能源。

• 近 80% 的受訪者指出，他們所在區域不具備更永續的能源選項。

此外，採購再生能源的高額成本也是一項重大障礙。

• 超過 61% 的受訪者表示，他們在供電組合中已採用再生能源為資料基礎架構供電，而這是降低間接溫室氣體排放最具成效的方式。

• 然而，由於再生能源的前期基礎建設投資龐大、需要穩定的儲能解決方案，以及與整合現有系統所需的複雜調整，其成本相對更高。

挑戰：測量與評估

雖然資料儲存本身佔整體資料中心營運能耗的比重相對較低 (相較之下，運算和處理工作負載更為耗能)，但調查仍問及受訪者對資料儲存環境影響的的認知與衡量方式進行探討。

• 多數 (近 61%) 受訪者表示，其公司已透過「定期報告揭露資料儲存營運的環境足跡」來衡量其對環境造成的影響。
• 超過半數 (逾 50%) 受訪者表示，其公司使用「內部開發的軟體來監測資料儲存營運的環境影響」，另有三分之一 (近 33.5%) 受訪者則表示其公司已委由外部機構進行相關測量。
• 然而，追蹤的透明度仍有待提升，因為約有 32.5% 受訪者不確定或不了解其公司是否有追蹤相關指標。

此外，目前也缺乏有效的工具和流程來評估資料儲存對環境的影響。若缺乏完善的評估機制，企業將難以有效評估其永續行動的成效，也難以在未來的永續發展上投資上做出明智決策。

一位受訪的美國資料中心專家呼籲提供更多即時資訊，強調「我們需要知道目前使用多少電力、用電量的波動，以及其他相關細節。這些資訊都應被記錄下來，讓我們就能掌握長期趨勢。資料中心需要意識到提供這些資訊的重要性，而企業也應該積極要求取得這些資訊……唯有即時監控與回報才是落實有效永續管理的關鍵。」

來自亞太地區的永續發展專家重申了報告透明度的重要性：「公開透明的報告能發揮極大效益，詳盡的環境影響報告、生命週期評估、成功導入的個案研究，還有用來計算永續解決方案潛在效益與成本節省的工具等。」

調查明確點出，重新評估傳統資料管理方式能讓多數資料中心從中獲益。儘管許多組織都認同永續性的價值，卻往往採取零散的個別措施，缺乏全盤考量的策略。

生命週期管理的重要性，或缺乏生命週期管理引發的挑戰

諷刺的是，儘管至少 92% 受訪者同意延長儲存設備和基礎架構的生命週期對資料中心的永續性有顯著影響，但只有約 15.5% 受訪者在採購時將「延長使用壽命」視為重要考量。

德國資料中心專家點出此類決策的短線思維： 「遺憾的是，許多消費者傾向選擇最便宜的選項，卻沒有考慮長期影響。他們可能會購買比較便宜的產品，但兩、三年後產品故障，又不得不花錢再買一個，這種不斷汰換的循環不利於永續發展，然而，卻很少有人正視這個問題。每當我們購買新產品，就意味需要投入更多資源，從非洲等地開採更多的零組件、進行更多製造流程，並投入更多勞動力。這會影響整個生態系統。我認為現行做法的效率並不理想。」

延長資料中心解決方案與基礎架構的生命週期，可以大幅減少電子廢棄物和碳排。透過充分善用現有基礎架構並延長其生命週期，有助於減少常被忽略的上游與下游碳排。

這也說明了將設備壽命納入採購考量的價值。資料中心業者可評估所有元件的生命週期，包括電力傳輸、資料處理和資料儲存密度，以更全面地了解其對整體碳排的影響。在可行的情況下，應優先選購來自具備循環經濟計畫的供應商所提供的設備。

循環經濟計劃 (Circularity programs) 可帶來顯著的永續效益，例如能確保像硬碟等解決方案能以對環境負責的方式進行翻新、再利用或回收。透過採用循環經濟原則，資料中心不僅可以減少電子廢棄物和對新原物料的需求，同時減低淘汰設備所造成的環境影響。

這種全方位的策略不僅能推進永續發展的目標，也能促進資源的有效利用。

認識隱含碳的角色

調查指出人們對環境永續的關注程度與實際採購時將其納入考量因素的落差：

• 約 95% 受訪者表示，他們對資料中心營運產生對環境產生的影響感到擔憂。
  • 他們最擔心的三大議題分別是碳排放 (近 53.5% )、原物料使用 (約 49.5%) 和高能耗 (略低於 35%)。
• 然而，僅有略高於 3% 的受訪者將「低環境影響」視為採購決策中的關鍵因素。

透過持續關注設備和基礎架構中的隱含碳排 (範疇 3)，資料中心有機會在營運碳排之外，進一步降低整體碳足跡 (範疇 1 和範疇 2)。隱含碳係指產品生命週期上游階段所產生的溫室氣體 (GHG) 排放，包括原料開採、生產、運輸、材料組裝、製造、包裝和配送等。儲存和基礎架構製造商以及資料中心的供應商應該主動提供其產品製造過程中所產生的隱含碳資訊。

調查發現，企業正在推行兩大關鍵策略以提高資料中心永續性：

1. 採用再生能源：越來越多企業將再生能源納入資料基礎架構的供電來源。約 62% 受訪者表示，目前已使用再生能源為資料基礎架構供電，另有 58% 受訪者指出，他們正著手建置再生能源基礎設施，為資料設備提供所需電力。
2. 導入技術導向的解決方案：從資料移至雲端系統 (超過 47% 的受訪者提到此解決方案)、到混合型儲存媒介的使用 (47%)，以及運用 AI 系統簡化資料儲存作業 (42%)，各項技術導向的解決方案正逐漸普及。如前所述，無論選擇哪種方式，都需權衡在財務與永續層面的利弊與成本。

將再生能源納入資料基礎架構供電來源可大幅降低對化石燃料的依賴，從而減少碳足跡。但同時也會帶來一些挑戰。太陽能板和風力發電機等基礎設施的前期成本可能高得令人望而卻步。

此外，太陽能和風力發電具不可預測性，發電量高度依賴天氣條件，使得再生能源的間歇性成為一大挑戰，因此為確保穩定的電力供應，必須搭配可靠的儲能解決方案，進一步提高了成本。此外，將再生能源整合進現有的資料中心系統中，可能涉及複雜的改造與升級，導致轉換過程曠日廢時。再加上各地不同的政策和法規限制，形成監管和物流上的障礙，更添複雜性。

除了投資再生能源之外，資料中心還可從降低設備和基礎架構層面著手降低用電量。減少用電量不僅能降低營運成本，還能透過減少整體用電需求來提高再生能源的使用效益。

調查也發現，許多資料中心尚未充分利用基於基礎架構的解決方案來減少碳排量。

• 僅有 23% 的受訪者表示已採用 HVAC (空氣調節系統) 為其資料基礎架構散熱。
• 近 16.5% 已導入液冷或浸沒式散熱系統。
• 少部分受訪者 (11.5%) 會重複使用資料基礎架構所產生的熱能。

基於基礎架構的解決方案在提升資料中心永續性方面扮演關鍵角色，能有效應對能源消耗、碳排放與整體環境影響。

若要在永續發展上取得具體成果，企業應同時採取短期與長期並行的策略來實現目標。

在短期至中期內，企業須採用更全面的策略，包括延長硬體生命週期、最佳化能源效率及實施循環經濟計畫。

長期解決方案則需要整個產業、跨供應鏈的協作、財務獎勵機制，以及 AI 驅動的永續發展創新，方能持續降低資料中心的環境足跡。

短期而言

資料中心應制定一套全方位策略，內容不該僅限於採用再生能源。儘管整合再生能源是關鍵的步驟 (但在成本上可能較為棘手)，然而單靠這一步不足以因應永續發展的多重挑戰。

首先，定期評估和監控所有元件 (包括伺服器、儲存裝置和網路設備) 的生命週期，可能讓資料中心獲益良多。藉由瞭解每個元件完整的生命週期，資料中心能夠找出延長其使用壽命及減少環境足跡的機會。透過定期維護、升級和翻新計畫來延長儲存設備的生命週期至關重要。此方法能有效減少電子廢棄物、最大限度地降低對新原物料的需求，同時也減少製造新設備時所需的能源密集型製程。採購策略也應優先考慮耐用、高品質和使用壽命較長的元件，確保永續性成為採購決策的關鍵要素。

其次，降低電力消耗是永續發展的重要一環。資料中心可以投資效能更高的節能技術，例如液冷或浸沒式冷卻和 HVAC 系統。與傳統的散熱方法相比，這些系統可大幅降低能耗，從而減少營運成本和碳排。將太陽能和風能等再生能源納入資料中心的營運中，可以進一步減輕對化石燃料的依賴，並降低整體碳足跡。最佳化能源管理 (如：導入 AI 系統來監控和微調能源使用)，也有助於提升營運效率和永續性。

第三，資料中心應優先採購創新、具成本效益、且有利於永續發展的解決方案。(舉例而言，有關資料儲存領域中有助於減少碳足跡的範例，可參閱第 23 頁《磁錄密度創新與資料中心永續性》一節。)

最後，建立資料中心元件棄置的循環經濟計劃也極具價值。此類計畫可確保元件以負責任的方式進行翻新、再利用或回收。開發從報廢設備中回收有價值材料的流程，可以減少對新原物料的需求，並將廢棄物對環境的影響降至最低。經由再利用和改造的方式盡可能減少電子廢棄物，不僅能支持永續發展目標，還能促進資源的有效利用。

透過聚焦於這些關鍵領域，資料中心能大幅提升其永續發展的表現，並致力於降低整體環境衝擊。

磁錄密度創新與資料中心永續性

硬碟是最環保的儲存媒介。 儘管硬碟對資料中心整體環境負擔相對較小，但硬碟磁錄技術的創新有助於最佳化資料中心的 TCO 並提高永續性。

憑藉無與倫比的規模經濟，磁錄密度創新已經成為 AI 創新和永續資料中心的關鍵。

磁錄密度是指測量任一媒介上每單位表面面積所儲存的資料量；以硬碟來說，則代表單一碟片的資料容量。磁錄密度創新直接影響有限物理空間內的儲存效率，使企業能以更少的材料和更低的電力，在相同空間內增加資料儲存容量，進而有效降低每單位資料儲存的碳排放。

這項技術進展直接解決了調查點出的幾項永續挑戰。透過在不佔用額外實體空間的情況下，更高的磁錄密度有助於緩解資料中心的空間限制，45.5% 受訪者認為空間不足是重大障礙。 此外，它可降低耗電量與碳排，這也是約 53.5% 受訪者最關心的問題。

擴大規模的同時，降低全球能源消耗及碳足跡影響

對於管理大規模工作負載的資料中心而言，以下一代 HAMR (熱輔助磁記錄) 硬碟取代傳統儲存設備，可以達成總耗電量的淨減少。在大規模應用下，即便儲存基礎架構不斷增長，這些改善仍可顯著降低實際能源消耗量和營運碳足跡。

從全球層面來看，這種影響會在整個資料領域中產生加乘效應。隨著資料中心改用磁錄密度更高的硬碟，意味儘管預計雲端資料儲存總需求到 2028 年時將成長 167%， 但全球各地資料中心硬碟的耗電量佔資料中心總耗電量仍有機會從 8% 降至 3%，即儲存基礎架構的總能源用量將減少 62%。

這代表著一個根本性的轉變：儲存不僅變得更高效，更直接促成全球資料中心的總能源用量和碳排的淨減少，即使在資料保留量不斷增加的情況下也能兼顧資料中心的 TCO 和永續性。

設備層面的效率提升進一步加大規模化的效益優勢。根據 Seagate 對多種儲存媒介能耗的分析 (詳見第 19 頁「儲存媒介與耗電量」)，硬碟是最節能的高容量儲存選項。硬碟層級的能源效率因素，包括運轉功率的瓦數 (即主動讀寫資料時所消耗的總電量) 和每 TB 的耗電效率，呈現出更高密度的容量如何能降低每單位儲存資料的能源消耗。

透過整合磁錄密度更高的儲存解決方案，資料中心可在不佔用額外空間的情況下擴充容量、降低總能源用量，並減少營運產生的碳足跡，同時滿足 AI 驅動之工作負載和雲端擴充日益增長的需求。

對於大規模儲存而言，增加磁錄密度的影響尤其深遠。較高的磁錄密度可讓資料中心在不擴大實體佔地面積的前提下，大幅提升容量，並運用最少量的空間、能源和天然資源來達到永續發展的目標。

想像一下，一個硬碟包含 10 個碟片，每單碟片可儲存 3TB 的資料，合計硬碟總容量達 30TB。現在，某資料中心將每個硬碟的容量從 10TB 升級至 30TB，這是現今實際可行的升級方案。這樣的磁錄密度提升可帶來以下效益：

• 在相同的資料中心空間內，儲存容量提升三倍或更多¹²
• 每 TB 能耗降低 60% 以上
• 每 TB 隱含碳減少 70% 以上^11[2]
• 每 TB 成本下降 25% ^12[3]

現在，試想當採用 HAMR 技術的硬碟將容量提升至 40TB 或 50TB 後，這些優勢將會成倍增加。

• 想像一下，在同樣的硬碟裡，每單碟片的容量從 3TB 增加到 4TB 。同樣的 10 個碟片變成可提供 40TB 的容量，等於在相同的實體空間內，容量增加超過 30%。
• 隨著每單碟片 5TB 的磁錄密度即將問世，同樣的 10 碟片硬碟很快就能儲存 50TB 甚至更多的資料，進一步倍增資料中心的容量和能源效益。

長期展望

長遠來看，企業應該探索並利用 AI來減少碳排，展現科技在推動永續發展上的力量。調查發現，55.5% 受訪者認為 AI 可以最佳化資料儲存作業以增強永續性。雖然 AI 在推動永續發展方面的潛力無窮，但我們必須意識到，如果在開發過程中不考慮效率，AI 也會淪為增加電力消耗和溫室氣體排放的幫兇。

為了在 AI 的潛力和永續發展目標之間取得平衡，AI 效率的最佳化至關重要。透過聚焦節能資源規劃、最佳化訓練和生命週期管理，AI 創新可與永續實務相結合，以確保其效益不會以犧牲環境為代價。

長期永續發展的規劃必須包括心態和文化的轉變。若永續發展措施能夠提高效率，就更容易獲得領導者的支持，反之亦然。為了鼓勵企業領袖考慮採用永續的方法來擴充營運和儲存基礎架構，全球資料中心專業人員指出了他們認為最重要的三個誘因：

• 超過 56% 受訪者表示，採用更環保的解決方案能帶來財務效益
• 超過 40% 受訪者認為，採用更環保的解決方案能獲得稅務減免
• 至少 38% 受訪者強調官方綠色企業認證的價值

放大

一位美國專家詳細闡述了相關的財務效益：「企業或許不想為安裝太陽能板花（大）錢，他們可能想卻做不到，因為根本過不了股東那一關。如果能達到淨零成本，對所有人而言那就是毫無疑問的選擇。就聯邦政府而言，我安裝太陽能建置就能獲得了 30% 的稅務優惠；雖然費用還是很高，但多少抵消了一些支出。」

多位專家強調了財務誘因的重要性，例如來自政府或東協和歐盟等區域貿易集團的稅務減免和補貼。

例如，德國 KfW 45 標準清楚定義了建築物的目標能耗水準，數值越低代表環境效率越高。符合這些標準的企業就有資格取得稅務優惠和政府獎勵，以鼓勵企業積極落實永續發展。

合作能為企業提供更多減少碳排的途徑。資料中心專業人士認為，與政府 (約 22% 受訪者) 和其他機構 (15% 以上) 合作開發更永續的資料儲存基礎架構極具價值。

此外，資料中心可考慮與產業夥伴共同開發用於評估儲存實務環境影響的標準化工具與流程，從而創造價值。此類合作有助於建立整體產業的參考基準和最佳實踐，使企業能更有效地評估成效並找出需要改進之處。

本研究結果突顯出產業協作對建構永續資料領域的重要性。

透過合作，資料中心、技術供應商、元件供應商和監管機構可以共同開發並實踐創新解決方案，以減少能源消耗、降低碳排，並推動資源的有效利用。相關措施包括：採用先進的散熱解決方案、整合再生能源、延長儲存設備的生命週期、根據供應商的永續發展承諾選擇合作對象，以及落實負責任的元件廢棄循環經濟計畫。供應商的創新也將成為推動資料中心走向更永續且高效未來的關鍵力量。

透明的報告機制和即時環境影響監測，也能為資料中心的永續管理提供寶貴洞察見解。提供完整的環境影響報告、進行產品生命週期評估，並分享成功的永續介入案例研究，能夠提升產業供應鏈的責任意識並和促進持續精進。財務誘因、稅收減免和官方綠色認證可進一步鼓勵資料中心採用更永續的運作方式。

本報告深入剖析資料中心產業的永續發展趨勢與策略。透過落實全方位的永續發展策略，並積極與業界利害關係人合作，企業得以在 AI 與資料中心營運不斷成長的需求與環境考量之間取得平衡。

藉由合作與創新，資料中心可打造出兼具擴充性、高效率及永續性的資料領域。

1. 資料中心與 AI：能源產業如何因應電力需求 | McKinsey。
2. SSD 的骯髒秘密SSD 的骯髒秘密：隱含碳 | arxiv （2023 年 9 月）； SSD 的骯髒秘密隱含碳 | 威斯康辛大學與英屬哥倫比亞大學 (2022 年 7 月) 。
3. 30TB Seagate Mozaic 硬碟五年生命週期內每 TB 隱含碳排預測
4. Seagate分析 IBM 對 IBM 實體磁帶的二氧化碳^₂ 和其他正面永續性影響的分類，以及耗電量和冷卻需求；針對 1 台 LTO 9 驅動器 + 1 個 LTO 9 磁帶式儲存媒介，使用所有技術五年生命週期間的總隱含碳排進行預測。LTO 9：運轉耗電量為 37 瓦，閒置耗電為 18 瓦。
5. 由於目前尚無任何資料中心用 SSD 產品的生命週期評估 (LCA) 公開數據可供查詢，我們參考公開研究《SSD 的骯髒秘密：隱含碳》中提供的數據，估算出一顆 30.72TB SSD 的隱含碳排放。隱含碳我們的目標是提供準確的數據，協助資料中心做出有根據的決策；然而，NAND 產業並未公布 LCA 資料，也未如 Seagate 對硬碟所做的那樣接受第三方審核。
6. 基於Seagate針對LTO 9 磁帶機的分析：IBM LTO Ultrium 產品規格；30TB 硬碟：Seagate 30TB Mozaic 3+；30TB 固態硬碟：美光 6500 ION 30.72TB。
7. 透過量測隱含碳和耗電量來衡量。
8. 2024 年 IDC 雲端基礎架構指數報告。
9. Seagate Exos X10 與 Seagate Exos X 30TB Mozaic 硬碟的比較
10. 資料來源：IDC 全球 1Q24 HDD 出貨量以及第四季 HDD 各市場展望。2024 年 5 月。IDC #TW52080224。